全书分上下两册，共5篇，分为17章。力学篇包括物质的运动描述、质点动力学、质点系动力学与刚体运动、相对论简介、流体力学基础；振动与光学基础篇包括机械振动与机械波、波动光学、应用光学基础；热学篇包括气体动理论、热力学基础、物质状态和相变；电磁学篇包括静电场、恒定磁场、电磁感应；近现代物理篇包括量子物理基础、激光技术简介、X射线和磁共振简介。
样章试读
目录
- 目录
前言
绪论 1
思考题 13
力学篇
第1章 物质的运动描述 17
1.1 质点 参考系 坐标系 17
1.1.1 质点 17
1.1.2 参考系 18
1.1.3 坐标系 18
1.2 物体空间位置的确定——位置矢量及运动方程 19
1.2.1 位置矢量 20
1.2.2 运动方程 20
1.3 物体空间位置的变化——位移矢量和路程 21
1.3.1 位移矢量 21
1.3.2 路程 22
1.4 物体位置变化的快慢——速率和速度 22
1.4.1 速率 23
1.4.2 速度 24
1.5 描述速度变化快慢的物理量——加速度 26
1.6 几种特殊的运动形式 28
1.6.1 物体的直线运动 28
1.6.2 抛物运动 31
1.6.3 圆周运动 33
思考题 39
习题1 40
第2章 质点动力学——牛顿运动定律及应用 44
2.1 牛顿之前对于运动原因的认识 44
2.1.1 亚里士多德的“自然运动”属性 44
2.1.2 “自然运动”属性的掘墓人 44
2.1.3 笛卡儿的“悬浮石头” 45
2.2 牛顿运动定律 45
2.2.1 牛顿第一定律 45
2.2.2 牛顿第二定律 47
2.2.3 作用力与反作用力——牛顿第三定律 49
2.2.4 力的独立作用原理 50
2.3 动量定理和动量守恒定律 52
2.3.1 动量的定义式 53
2.3.2 冲量 动量定理 55
2.3.3 动量守恒定律 59
2.4 机械运动的能量 61
2.4.1 机械运动的能量转化——功和动能定理 61
2.4.2 几种特殊力的功 65
2.4.3 功能原理和机械能守恒定律 69
2.5 碰撞 73
思考题 75
习题２ 75
第3章 质点系动力学与刚体运动 82
3.1 质点系的质心 82
3.1.1 分立质点系 83
3.1.2 质量连续分布的实体 83
3.2 刚体的平行移动 86
3.3 刚体的定轴转动 88
3.3.1 角位置、角位移、角速度和角加速度 88
3.3.2 角加速度恒定的刚体运动 89
3.3.3 刚体定轴转动变化的原因——力矩 89
3.3.4 刚体定轴转动定律 91
3.3.5 平行轴定理 92
3.3.6 垂直轴定理 94
3.3.7 延展定则 常见质量均匀分布刚体的转动惯量 96
3.4 定轴转动动能定理 97
3.4.1 转动动能 97
3.4.2 转动动能定理 98
3.5 角动量定理 99
3.5.1 角动量定义 99
3.5.2 刚体定轴转动的角动量 100
3.5.3 刚体定轴转动的角动量定理及角动量守恒定律 100
3.5.4 刚体定轴转动与质点运动的对应关系 104
3.6 刚体的复杂运动 105
思考题 107
习题3 107
第4章 相对论简介 113
4.1 低速运动参考系变换 113
4.1.1 伽利略变换 113
4.1.2 力学相对性原理 115
4.1.3 非惯性参考系中的惯性力 116
4.2 狭义相对论的时空变换 118
4.2.1 狭义相对论的时空观 119
4.2.2 洛伦兹变换 119
4.2.3 同时的相对性及事件时序关系 122
4.2.4 时间膨胀 122
4.2.5 长度收缩 123
4.2.6 洛伦兹速度变换 125
4.3 狭义相对论质点动力学 126
4.3.1 相对论质量问题 126
4.3.2 相对论基本动力学方程 质能关系 127
4.4 广义相对论简介 129
4.4.1 引力场 光线弯曲 129
4.4.2 黑洞 130
思考题 131
习题4 131
第5章 流体力学基础 134
5.1 理想流体与实际流体 135
5.1.1 理想流体 135
5.1.2 实际流体 136
5.2 流体静力学 138
5.2.1 流体密度 138
5.2.2 压强 139
5.3 液体的表面现象、表面张力、表面能和附加压强 143
5.3.1 表面张力和表面能 145
5.3.2 弯曲液面的附加压强 147
5.4 固液接触时的毛细现象 151
5.4.1 润湿与不润湿 152
5.4.2 毛细现象 153
5.5 理想流体的运动 155
5.5.1 稳流 流线 流管 156
5.5.2 连续性原理 157
5.5.3 理想流体定常流动的伯努利方程 158
5.5.4 伯努利方程的应用 161
5.6 黏性流体的运动 164
5.6.1 层流的牛顿黏滞定律 圆管内的层流 165
5.6.2 泊肃叶定律 169
5.6.3 黏滞流体的斯托克斯公式 170
思考题 171
习题5 171
振动与光学基础篇
第6章 机械振动与机械波 177
6.1 简谐振动 177
6.1.1 弹簧振子 177
6.1.2 单摆 179
6.2 简谐振动描述 179
6.2.1 简谐振动的参数 179
6.2.2 解析法确定振幅和初相 182
6.2.3 解析法和旋转矢量法确定初相 183
6.3 简谐振动的能量 185
6.4 简谐振动的合成 186
6.4.1 两个同方向同频率的简谐振动的合成 186
6.4.2 两个同方向不同频率的简谐振动的合成 188
6.4.3 两个振动方向垂直同频率的简谐振动的合成 189
6.4.4 两个振动方向垂直不同频率的简谐振动的合成 190
6.5 阻尼振动、受迫振动和共振 191
6.6 机械波 192
6.6.1 机械波产生的条件 192
6.6.2 机械波的分类 192
6.6.3 描述机械波的物理量 192
6.6.4 简谐波的波动方程 193
6.6.5 波动方程的物理意义 195
6.6.6 波的能量 197
6.6.7 波的干涉 198
6.6.8 惠更斯原理和波的衍射 202
6.7 声音现象简介 203
6.7.1 声波的一些基本概念 203
6.7.2 多普勒效应 206
思考题 208
习题6 208
第7章 波动光学 214
7.1 光的干涉 214
7.1.1 光的本质和相干性 214
7.1.2 杨氏双缝干涉实验 215
7.1.3 劳埃德镜干涉实验和半波损失 218
7.1.4 菲涅耳双棱镜干涉实验 218
7.1.5 薄膜干涉 219
7.1.6 劈尖干涉 222
7.1.7 牛顿环 224
7.1.8 迈克耳孙干涉 226
7.2 光的衍射 228
7.2.1 惠更斯-菲涅耳原理 228
7.2.2 衍射的分类 229
7.2.3 单缝夫琅禾费衍射 229
7.2.4 圆孔衍射光学仪器的分辨本领 233
7.2.5 衍射光栅 235
7.3 光的偏振 237
7.3.1 自然光和偏振光 237
7.3.2 马吕斯定律 239
7.3.3 布儒斯特定律 240
7.3.4 旋光效应 241
思考题 241
习题7 242
第8章 应用光学基础 246
8.1 理想光学系统 246
8.1.1 成像的基本特性 246
8.1.2 基点和基面 247
8.1.3 物像关系式 249
8.2 理想光学系统的组合 251
8.2.1 两个理想光学系统的组合 251
8.2.2 透镜 253
8.3 人眼的光学特性 256
8.3.1 人眼的结构 257
8.3.2 人眼的最小分辨角 257
8.3.3 人眼的调节 258
8.3.4 人眼的缺陷及其校正 258
8.4 目视光学仪器 260
8.4.1 放大镜 260
8.4.2 显微镜 261
8.4.3 望远镜 263
8.4.4 目视光学仪器的视度调节 264
思考题 265
习题8 265
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