本书共分力学、热学、电磁学、光学及近代物理四大部分,在保持物理知识体系相对完整的同时,删掉了大量陈旧内容,增添了不少现代物理的知识。
书中各章都附有与内容相关的专题,便于学生对物理学及有关交叉学科的前言热点课题有所了解。
本书可作为综合大学和师范大学理科学生的公共基础课教材。
样章试读
目录
- 第一章 质点运动学
1.1自然界概述
1.2矢量
1.3质点运动的描述
1.4一维运动
1.5二维运动
物理学前沿:万物至理——超弦理论所描述的宇宙图像
第二章 质点动力学
2.1力的概念和牛顿第一运动定律惯性参考系
2.2惯性质量和牛顿第二运动定律
2.3单位制和量钢
2.4牛顿第三运动定律
2.5工程技术中常见的几种力
2.6万有引力定律
2.7自然界的四种基本力
2.8牛顿定律的应用
2.9力学相对性原理
2.10惯性力
物理学前沿:宇宙有限还是无限——夜里为什么天黑
第三章 动量
3.1质心和质心运动定律
3.2冲量和动量定律
3.3质点系的动量
3.4洞见平移对称性和动量守恒定律
3.5火箭运动
评述:实践是检验真理的唯一标准·什么是物理学定律
第四章 功与能
4.1恒力与变力所做的功
4.2动能和动能定理
4.3一对作用力与反作用力作功之和
4.4保守力和非保守力、质点系的势能
4.5保守力和势能之间的关系
4.6质点系的机械能定理和机械能守恒
4.7时间平移对称性和能量守恒定律
4.8碰撞
物理学前沿:21世纪的新概念武器——动能武器和导弹防御系统(TMD与NMD)
第五章 角动量
5.1力矩
5.2质点的角动量
5.3质点系的角动量
5.4空间旋转对称性和角动量守恒定律
物理学前沿:人存原理
第六章 刚体的定轴转动
6.1刚体的运动
6.2刚体转动动力学
6.3力矩的功和刚体定轴转动的动能定理
6.4刚体定轴转动的角动量
6.5有一个定点的对称重陀螺
物理学前沿:对称与不对称
第七章 振动
7.1简谐振动
7.2阻尼谐振动
7.3受迫振动
7.4简谐振动的合成
7.5谐振分析
7.6耦合振动
7.7非线性振动和混沌现象
物理学前沿:什么是分岔
第八章 波动
8.1描述波动的基本概念
8.2简谐波
8.3线性波动方程·孤子
8.4波的功率
8.5波的传播
8.6波的叠加和干涉,驻波
8.7复波
8.8声波
8.9多普勒效应
物理学前沿:1/f波动和情感工学
第九章 狭义相对论基础
9.1狭义相对论产生的历史背景和实验基础
9.2狭义相对论的基本原理和洛伦兹变换
9.3相对论的时空理论
9.4相对论动力学
9.5广义相对论简介
物理学前沿:遨游宇宙,穷尽碧落非虚幻;纵横古今,时光倒流不是梦
第十章 温度
10.1宏观描述与微观描述
10.2温度和热力学第零定律
10.3理想气体的宏观描述
物理学前沿:宇宙大爆炸
第十一章 气体动理论
11.1理想气体的分子模型
11.2能量按自由度均分定理
11.3分子速率的分布
11.4玻尔兹曼分布律
11.5分子的平均自由程
11.6气体内的输运现象
11.7布朗运动
11.8实际气体和范德瓦尔斯方程
物理学前沿:团簇物理和富勒烯
第十二章 热和热力学第一定律
12.1传热于做功
12.2内能和热力学第一定律
12.3热容与焓
12.4理想气体的绝热过程
12.5循环过程和卡诺循环
物理学前沿:诺贝尔奖得主朱棣文的冷原子
第十三章 熵与热力学第二定律
13.1热力学第二定律
13.2热力学第二定律的统计意义
13.3不可逆过程中的熵和熵增加原理
13.4克劳修斯熵公式和热力学第二定律的最普遍表述
13.5熵增加原理和能量“品位”的衰退
13.6绝对零度与热力学第三定律
13.7信息熵
物理学前沿:让原子“齐声歌唱”——超冷原子的玻色-爱因斯坦凝聚
第十四章 静电场
14.1电荷和物质
14.2库仑定律
14.3电场和电场强度
14.4高斯定律及其应用
14.5静电场的保守性和电势
14.6电场强度和电势之间的关系,电势梯度
高级课题:矢量分析初步
第十五章 静电场中的导体和电介质
15.1导体的静电特性
15.2电容器和电容
15.3电介质的静电特性
15.4电介质中的高斯定律
15.5静电场的能量
物理学前沿:能“看到”和处理单个原子的火眼金睛——扫描隧道显微镜(STM)
第十六章 稳恒电流
16.1电荷的流动和电流密度
16.2电阻和欧姆定律
16.3电动势和基尔霍夫第二定律
16.4电容器的充电与放电
物理学前沿:高温超导电性
第十七章 恒定磁场
17.1磁场的描述
17.2作用在载流导体上的磁力
17.3磁场作用在电流回路上的力矩
17.4电荷在电磁场中的运动
17.5磁场的源
17.6安培环路定律
17.7磁通量和磁场的高斯定律
17.8霍尔效应
物理学前沿:霍尔效应和磁流体发电
第十八章 物质的磁性
18.1磁介质及其磁化
18.2磁介质中磁场
18.3铁磁性
18.4地球的磁场
物理学前沿:阿哈罗诺夫-玻姆效应
第十九章 电磁感应
19.1法拉第感应定律
19.2动生电动势
19.3感生电动势和感应电场
19.4电感
19.5磁场的能量
物理学前沿:自然界的手征性
第二十章 麦克斯韦方程组和电磁波
20.1位移电流
20.2麦克斯韦方程组
20.3电磁波
20.4电磁振荡
20.5电磁波的发射
20.6电磁波谱
物理学前沿:21世纪的新概念武器——超强高频电磁脉冲发生器
第二十一章 波动光学
21.1光的相干性
21.2杨氏双缝实验
21.3薄膜干涉
21.4迈克耳孙干涉仪
21.5光场的空间相干性和时间相干性
21.6单缝衍射
21.7衍射光栅
21.8分辨率极限
21.9X射线晶体衍射
21.10光的偏振
21.11全息术
物理学前沿:信息化社会的关键支柱——光电子技术
第二十二章 原子物理学的基本现象和量子观念
22.1黑体辐射和普朗克常数
22.2光电效应
22.3康普顿散射
22.4原子的大小和稳定性
物理学前沿:真空的秘密和赵忠尧所发现的电子对产生与湮没效应
第二十三章 量子力学基础
23.1德布罗意波
23.2不确定性原理和不确定性关系
23.3薛定谔方程
23.4薛定谔方程的应用
23.5氢原子和元素周期表
23.6全同粒子和量子统计法
23.7激光
物理学前沿:量子计算机
第二十四章 凝聚态物质
24.1金属的自由电子模型
24.2固体的能带理论
24.3半导体
物理学前沿:纳米世界
第二十五章 原子核
25.1原子核的性质
25.2核模型
25.3放射性和核衰变
25.4核反应
25.5物质的基本构成基元
物理学前沿之一:核数据
物理学前沿之二:造一颗原子弹,难吗?
参考文献
附录
一、简明常用物理常数表
二、常用物理性质数据表
三、常用物理常量1986年推荐值
四、法定计量单位与文献中常用非法定计量单位的换算表