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绪论1

一、物理学及物理学的发展1

二、物理学与现代科学技术的关系1

三、如何学好大学物理2

第1章　质点力学4

1.1　质点力学的基本概念4

1.1.1　质点、参考系与坐标系4

1.1.2　质点运动的描述5

1.2　牛顿运动定律14

1.2.1　牛顿第一定律14

1.2.2 牛顿第二定律15

1.2.3　牛顿第三定律16

1.3 力学中常见的力17

1.3.1　万有引力、重力17

1.3.2　弹性力19

1.3.3　摩擦力19

1.4　牛顿运动定律的应用20

习题与思考24

第2章　动量守恒和机械能守恒30

2.1 动量定理及动量守恒定律30

2.1.1　质量与动量30

2.1.2　动量定理与动量守恒定律32

2.1.3　应用举例35

2.2　动能定理与机械能守恒37

2.2.1 功及质点的动能定理37

2.2.2　机械能守恒定律49

习题与思考54

第3章　刚体的转动60

3.1　刚体的运动60

3.1.1　刚体的平动60

3.1.2　刚体的定轴转动61

3.2　转动定理及动能定理64

3.2.1 转动定理64

3.2.2　定轴转动的动能定理68

3.3 角动量及角动量守恒定律70

3.3.1 质点的角动量定理和角动量守恒定律71

3.3.2　刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律73

习题与思考75

第4章　热力学80

4.1　热力学的研究对象与研究方法80

4.1.1　内能、功和热量80

4.1.2　准静态过程82

4.1.3　热力学的研究方法84

4.2　热力学第一定律85

4.2.1　热力学第一定律的概述85

4.2.2　热力学第一定律的应用87

4.2.3　热力学第一定律在理想气体中的应用88

4.3　循环过程与卡诺循环92

4.3.1 循环过程92

4.3.2　卡诺循环95

4.4　热力学第二定律97

4.4.1　开尔文表述97

4.4.2　克劳修斯表述98

4.4.3　可逆过程和不可逆过程98

4.4.4　克劳修斯熵99

4.5　耗散结构103

4.5.1　耗散结构的自组织现象103

4.5.2　耗散结构形成的条件105

习题与思考107

第5章　静电场与稳恒磁场111

5.1 电场的描述111

5.1.1　电荷、库仑定律111

5.1.2　电场、电场强度113

5.2　高斯定理116

5.2.1 电场线、电通量116

5.2.2 高斯定理的描述117

5.2.3 高斯定理的应用119

5.3　稳恒磁场122

5.4　稳定电磁场环路定理125

5.4.1 静电场的环路定理125

5.4.2　稳定磁场中的安培环路定理126

5.5 电介质和磁介质128

5.5.1　电介质的极化128

5.5.2　固态电介质的一些特性131

5.5.3　介质的磁化132

5.5.4　磁介质中的安培环路定理与高斯定理135

5.5.5　铁磁质138

5.6　带电粒子在电磁场中的运动142

5.6.1 磁场对运动电荷的作用142

5.6.2　带电粒子的运动143

5.7　非电量电测基础149

5.7.1　非电量电测技术149

5.7.2 非电量电测技术的应用151

习题与思考154

第6章　电磁感应159

6.1　法拉第电磁感应定律和楞次定律159

6.1.1　法拉第电磁感应定律159

6.1.2　楞次定律162

6.2　动生电动势与感生电动势163

6.2.1　动生电动势163

6.2.2　感生电动势166

6.3 自感应和互感应169

6.3.1 涡电流169

6.3.2　自感和自感电动势170

6.3.3　互感和互感电动势172

6.4　电磁场的能量175

6.5　麦克斯韦方程组与电磁波176

6.5.1　麦克斯韦方程组176

6.5.2 电磁波179

习题与思考180

第7章　机械波187

7.1　机械波的相关概念187

7.1.1　机械波的形成和传播187

7.1.2　机械波的各种物理量189

7.2　平面简谐波的波函数192

7.3　波的干涉199

7.4　驻波205

7.4.1　驻波的产生与形成205

7.4.2　驻波方程及其特征206

7.4.3 半波损失208

7.5　声波、超声波和次声波210

习题与思考215

第8章　波动光学221

8.1 光的干涉221

8.1.1　光学的基本概念和薄膜干涉221

8.1.2　迈克耳逊干涉仪232

8.2 光的衍射233

8.2.1 惠更斯-菲涅耳原理234

8.2.2　单缝衍射236

8.2.3 圆孔衍射238

8.2.4　光栅衍射240

8.2.5　X射线的衍射245

8.3　光的偏振246

8.3.1　光的偏振性246

8.3.2　偏振片、马吕斯定律248

8.4　光的吸收、散射和色散252

8.4.1　光的吸收定律252

8.4.2　瑞利散射254

8.4.3　色散中的正常色散和反常色散256

习题与思考258

第9章　原子核及基本粒子简介264

9.1　原子核的基本性质264

9.1.1　原子核的结构264

9.1.2　原子核的大小和密度266

9.1.3　核自旋和磁矩266

9.2　原子核的放射性衰变267

9.2.1　原子核衰变267

9.2.2　放射性衰变定律268

9.3　辐射生物物理基础270

9.3.1 辐射生物物理的发展270

9.3.2　辐射与生物系统作用的原初过程271

9.3.3　辐射引起生物大分子结构的改变274

9.3.4　DNA损伤修复275

9.4　基本粒子简介276

9.4.1　基本粒子的分类276

9.4.2　基本粒子的四种相互作用277

9.4.3　基本粒子的守恒定律278

9.5 同步辐射及其应用280

9.5.1 同步辐射的概念及发展280

9.5.2　同步辐射的应用282

习题与思考286

第10章　物理学的新技术290

10.1　等离子体技术290

10.1.1　等离子体的概念290

10.1.2等离子体的主要应用291

10.2　光纤292

10.2.1　光纤及光纤的概念292

10.2.2　光纤的工作原理及分类293

10.2.3　光纤的特点293

10.3　纳米技术294

10.3.1　纳米概念的提出294

10.3.2　纳米材料学295

习题与思考297

附录300

附录Ⅰ 习题与思考参考答案300

附录Ⅱ 常用物理常数307

附录Ⅲ 国际单位制基本单位307

附录Ⅳ　希腊字母表309

参考文献310