第1章牛顿力学基础1

1.1牛顿力学的建立与发展1

1.1.1牛顿力学的建立与发展概述1

1.1.2牛顿三定律的表述4

1.2加速度矢量的表示7

1.2.1直角坐标系中加速度的表示7

1.2.2圆周运动中的切向加速度和法向加速度12

1.3牛顿力学中的几种常见力14

1.3.1万有引力14

1.3.2弹性力17

1.3.3摩擦力18

1.4不同参照系中力学量之间的关系20

1.4.1惯性系之间力学量的关系21

1.4.2惯性系和加速平动参照系之间力学量的关系25

1.5力的时间和空间积累效应26

1.5.1动量守恒定律27

1.5.2机械能守恒定律32

1.5.3角动量守恒定律42

1.5.4对称与守恒47

1.6刚体定轴转动中的牛顿力学48

1.6.1刚体定轴转动的转动定律48

1.6.2刚体定轴转动的动能定理54

1.6.3进动现象57

1.7连续流体中的牛顿力学58

1.7.1流体静力学59

1.7.2流体动力学65

1.7.3黏滞流体的流动71

思考题74

习题79

第2章狭义相对论基础86

2.1狭义相对论的基本原理和洛伦兹变换式87

2.1.1狭义相对论的基本原理87

2.1.2洛伦兹变换和洛伦兹速度变换89

2.2狭义相对论的时空观92

2.2.1同时的相对性92

2.2.2长度收缩93

2.2.3时间延缓94

2.3狭义相对论质点动力学的基础概念95

2.3.1相对论动量质量与速度关系动力学基本方程96

2.3.2质能关系E=mc297

2.4广义相对论简介99

2.4.1广义相对论的两条基本原理99

2.4.2广义相对论预言的几个可观测效应100

思考题101

习题102

第3章热力学物理基础104

3.1热力学第零定律与温度104

3.2气体动理论106

3.2.1分子运动论发展概述106

3.2.2气体分子的热运动107

3.2.3理想气体的压强与温度111

3.2.4能量均分定理114

3.2.5麦克斯韦速率分布率116

3.3热力学第一定律120

3.3.1热力学第一定律的建立120

3.3.2热力学第一定律的数学表示121

3.3.3在典型准静态过程中的热力学第一定律124

3.4热力学第二定律与熵133

3.4.1热力学第二定律的建立133

3.4.2热力学第二定律的宏观表述134

3.4.3热力学第二定律的数学表示熵增原理137

3.4.4热力学第二定律的统计意义141

3.5热力学第三定律145

思考题146

习题150

第4章电磁学基础155

4.1麦克斯韦电磁场理论的建立155

4.1.1静电和静磁现象的认识和研究155

4.1.2电与磁的相互作用研究160

4.1.3麦克斯韦电磁场理论162

4.2静电场的基础知识165

4.2.1真空中的静电场165

4.2.2有导体存在时的静电场184

4.2.3有电介质存在时的静电场194

4.3静磁场的基础知识202

4.3.1真空中的静磁场202

4.3.2有磁介质存在时的静磁场216

4.4电磁感应与电磁波219

4.4.1变化的磁场219

4.4.2变化的电场位移电流230

4.4.3麦克斯韦方程组和电磁波233

思考题236

习题242

第5章波动学基础249

5.1经典波动理论发展概述249

5.2机械振动254

5.2.1简谐振动254

5.2.2简谐振动的合成265

5.3机械波272

5.3.1机械波动的基本概念272

5.3.2波传播过程中的基本规律283

5.3.3波传播过程中的多普勒效应292

5.4光的波动295

5.4.1光的干涉295

5.4.2光的衍射309

5.4.3光的偏振321

思考题334

习题338

第6章量子物理基础344

6.1量子概念的提出344

6.1.1能量子概念的提出345

6.1.2光量子概念的提出349

6.1.3量子化概念在氢原子结构中的应用355

6.2波动量子理论的建立357

6.2.1德布罗意波357

6.2.2不确定关系362

6.2.3波动量子力学的建立363

6.2.4氢原子的量子理论简介371

6.3原子中电子排布的壳层模型376

6.4激光377

6.5固体的能带简介381

思考题387

习题389

习题答案393

附录A国际单位制（SI）407

附录B常用物理常数408

附录C矢量409

附录D数学公式411

附录E希腊字母413

主要参考文献414