大学物理学.第一卷,经典物理基础

第3版前言

绪论1

第一部分力学3

第一章质点力学4

第一节质点运动学4

一、位置矢量4

二、运动学方程5

三、位移矢量5

四、速度矢量7

五、加速度矢量8

六、笛卡儿坐标系的运用10

七、运动学的两类问题11

第二节牛顿运动定律12

一、牛顿运动定律的内容12

二、牛顿运动定律的应用16

第三节质点的基本运动定理18

一、质点动量定理18

二、质点动能定理21

三、质点角动量(动量矩)定理25

第四节物理学方法简述29

.第二章质点系统的守恒定律33

第一节动量守恒定律33

一、质点系的动量定理34

二、质心概念简介35

三、动量守恒定律36

四、火箭飞行原理简介39

第二节机械能守恒定律40

一、质点系动能定理40

二、质点系内力做的功41

三、质点系统的内势能42

四、机械能守恒定律45

第三节质点系角动量守恒定律46

一、质点系角动量47

二、质点系角动量定理47

三、质点系角动量守恒条件48

四、有关守恒定律的补充说明49

第四节物理学方法简述50

第三章连续体力学52

第一节刚体定轴转动52

一、刚体运动的类型53

二、刚体定轴转动运动学54

三、定轴转动动力学57

四、定轴转动刚体的角动量守恒定律61

第二节固体的形变和弹性63

一、弹性体中的应变和应力63

二、胡克定律66

三、弹性体中的波速71

第三节理想流体及其运动75

一、理想流体的定常流动76

二、流体运动的描述方法77

三、连续性方程81

四、伯努利方程83

第四节物理学方法简述87

第二部分场物理学基础90

第四章真空中的静电场91

第一节库仑定律91

一、电荷91

二、库仑定律93

三、静电力叠加原理96

第二节电场电场强度97

一、静电场97

二、电场强度矢量98

三、点电荷电场的电场强度99

四、点电荷系电场的电场强度100

五、连续分布电荷电场的电场强度101

第三节高斯定理105

一、电场线105

二、电通量106

三、高斯定理109

四、高斯定理的物理意义111

五、高斯定理的应用112

第四节静电场的环路定理电势114

一、静电场是保守力场114

二、静电场的环路定理116

三、电势能、电势差和电势117

四、静电场的能量120

五、电势的计算121

第五节物理学方法简述122

第五章真空中的稳恒磁场125

第一节磁现象125

一、电流的磁效应125

二、磁力126

第二节磁场磁感应强度128

第三节磁场对运动电荷的作用130

一、洛仑兹力130

二、带电粒子在电场和磁场中的运动133

三、霍尔效应134

第四节磁场对载流导线的作用138

一、安培定律138

二、磁场对载流平面线圈的作用140

第五节毕奥踩伐尔定律143

一、毕奥踩伐尔定律143

二、运动电荷的磁场145

第六节磁场的高斯定理147

一、磁场的几何描述147

二、磁通量148

三、磁场的高斯定理149

第七节安培环路定理150

第八节物理学方法简述156

第六章变化的电磁场158

第一节电磁感应定律158

一、电磁感应现象的发现158

二、法拉第电磁感应定律159

三、楞次定律162

四、涡电流现象163

第二节电路中的电磁感应互感与自感166

一、互感166

二、自感167

三、磁场能量168

第三节动生电动势170

一、电源电动势170

二、动生电动势的产生及计算172

三、动生电动势产生过程中的能量转换174

第四节感生电动势涡旋电场175

一、涡旋电场175

二、感生电动势176

三、感生电动势与动生电动势178

四、涡旋电场的计算180

第五节位移电流182

一、电流场183

二、电流连续性方程185

三、电流恒定条件186

四、电容器的充、放电187

五、位移电流假设189

第六节麦克斯韦电磁场方程组190

第七节物理学方法简述192

第七章引力场简介194

第一节牛顿万有引力定律194

第二节引力场强196

第三节保守力场的图示

——势能曲线196

第四节物理学方法简述200

第八章标量场202

第一节势函数与场强度202

一、等势面202

二、电势梯度204

第二节物理学方法简述206

第三部分波动学基础208

第九章机械振动209

第一节简谐振动209

一、质点振动系统209

二、简谐势210

三、简谐振动的运动方程211

四、描述简谐振动的特征量212

五、简谐振动的几何描述214

六、简谐振动的能量217

第二节简谐振动的叠加218

一、同一直线上两个同频率谐振动的合成218

二、多个同方向、同频率谐振动的合成221

三、二维振动的合成223

*第三节阻尼振动与受迫振动简介225

一、阻尼振动225

二、受迫振动227

第四节物理学方法简述228

第十章机械波230

第一节机械波的形成与描述230

一、弹性介质中机械波的产生230

二、机械波波动方程231

第二节平面简谐波232

一、波动空间中波的几何描述232

二、坐标图中简谐波波函数233

三、波场中的相位分布与传播234

第三节波场中的能量与能流238

一、介质中任一质元的能量238

二、波强度240

第四节波的叠加与干涉242

一、波的叠加原理242

二、波的干涉243

第五节驻波244

一、从波的干涉看驻波245

二、从固有振动看驻波247

第六节物理学方法简述251

第十一章光的干涉253

第一节光波及其相干性254

一、光波的相干条件255

二、非相干叠加256

三、获得相干光的方法257

第二节分波前干涉258

一、杨氏实验258

二、光程261

第三节分振幅薄膜干涉263

一、物像之间的等光程性264

二、等倾干涉265

三、等厚干涉272

第四节物理学方法简述276

第十二章光的衍射279

第一节光的衍射和惠更斯-菲涅耳原理280

一、衍射现象的分类280

二、惠更斯卜颇耳原理280

第二节单缝衍射282

一、实验装置与光路282

二、光强分布公式283

三、半波带法286

第三节圆孔衍射287

第四节光学仪器的分辨本领288

第五节光栅衍射289

一、平面透射光栅的强度分布公式290

二、光栅衍射图样的特点292

三、光栅光谱295

第六节物理学方法简述298

第十三章光的偏振300

第一节光的偏振态300

一、自然光300

二、线偏振光302

三、椭圆偏振光和圆偏振光303

四、部分偏振光304

第二节偏振片马吕斯定律304

第三节光在反射和折射时的偏振307

第四节晶体的双折射现象309

第五节物理学方法简述311

第四部分热物理学基础313

第十四章热力学第一定律314

第一节热力学中的基本概念314

一、热力学系统314

二、系统状态与状态参量314

三、准静态过程316

第二节功、热量和热力学能318

一、功318

二、系统的热力学能321

三、热量322

第三节热力学第一定律323

第四节气体的摩尔热容324

第五节理想气体的热力学过程325

一、等体(定容)过程325

二、等(定)压过程325

三、等温过程326

四、绝热过程326

五、绝热线与等温线327

第六节热力学循环329

一、循环过程329

*二、制冷机330

第七节物理学方法简述331

第十五章热力学第二定律334

第一节卡诺循环334

一、卡诺循环的4个分过程334

二、卡诺循环的效率336

三、卡诺定理337

第二节可逆过程与不可逆过程337

一、实际热力学过程的不可逆性337

二、理想热力学过程的可逆性339

第三节热力学第二定律341

一、不可逆过程与热力学第二定律的表述341

二、熵和热力学第二定律的数学表述342

第四节物理学方法简述349

第十六章热平衡态的气体分子动理论351

第一节理想气体的压强公式352

一、气体分子热运动的基本特点352

二、理想气体的微观模型354

三、大量分子集体的统计性假设354

四、理想气体压强公式的导出356

五、关于导出压强公式的几点说明358

第二节理想气体温度的统计意义359

一、理想气体的温度公式359

二、温度的统计意义359

第三节能量均分定理360

一、自由度361

二、能量按自由度均分定理362

三、理想气体的热力学能364

四、理想气体的热容365

五、经典理论的缺陷365

第四节气体分子的速率分布律366

一、麦克斯韦速率分布律的实验测定367

二、实验结果分析369

三、速率分布函数的物理意义372

四、用速率分布函数求分子速率的统计平均值373

*第五节玻耳兹曼分布简介375

一、重力场中微粒按高度的分布376

二、玻耳兹曼密度分布律377

第六节物理学方法简述377

第十七章气体中的输运现象380

第一节气体的黏滞现象381

一、实验现象381

二、黏滞力的实验规律382

第二节气体的扩散与气体的热传导现象383

一、局域平衡假设383

二、实验规律与微观机制384

第三节物理学方法小结385

附录388

附录a量纲388

附录b我国法定计量单位和国际单位制(si)单位389

附录c希腊字母389

附录d物理量的名称、符号和单位(si)390

附录e基本物理常数表(2006年国际推荐值)393

物理名词索引(中英文对照)394

参考文献413