大學基礎物理學

序
前言
緒論
一.物理學的研究對象和內(nèi)容
二.物理學與生物學.農(nóng)學
第一篇力學基礎
第一章運動和力
第一節(jié)質(zhì)點運動學
一.時間和長度的量度參考系和坐標系質(zhì)點
二.位置矢量位移
三.速度加速度
第二節(jié)牛頓運動定律
一.牛頓第一定律慣性系
二.牛頓第二定律
三.牛頓第三定律
第三節(jié)力學相對性原理慣性力
一.力學相對性原理伽利略變換
二.慣性力
思考題
習題
第二章動量守恒角動量守恒
第一節(jié)動量定理動量守恒定律
一.動量沖量和質(zhì)點動量定理
二.質(zhì)點系的動量定理
三.動量守恒定律
第二節(jié)角動量定理角動量守恒
一.質(zhì)點角動量
二.力矩
三.質(zhì)點角動量定理
四.質(zhì)點系角動量定理
五.剛體繞固定軸的轉(zhuǎn)動
六.角動量守恒定律
思考題
習題
第三章能量與能量守恒
第一節(jié)功和能
一.功
二.動能和動能定理
第二節(jié)勢能
一.保守力場及勢能
二.機械能守恒定律
三.勢壘與勢阱
四.勢能與力的關系
第三節(jié)能量守恒定律
一.能量守恒定律
二.系統(tǒng)與平衡態(tài)
三.熱力學第一定律
第四節(jié)理想氣體的內(nèi)能
一.理想氣體
二.自由度
三.能量均分定理
第五節(jié)理想氣體的熱力學過程
一.等體過程
二.等壓過程
三.等溫過程
四.絕熱過程
思考題
習題
第四章流體力學
第一節(jié)流體靜力學
一.靜止流體內(nèi)的壓強
二.液體的表面張力
三.球形液面內(nèi)外的壓強差
四.毛細現(xiàn)象
第二節(jié)理想流體的定常流動
一.連續(xù)性方程
二.理想流體的定常流動
三.伯努利方程
四.伯努利方程應用舉例
第三節(jié)黏性流體的流動
一.流體的黏性
二.黏性流體在圓管中的流動
三.黏力
四.雷諾數(shù)
思考題
習題
第五章振動與波
第一節(jié)振動
一.簡諧振動
二.阻尼振動
三.受迫振動共振
四.振動的合成
五.振動的分解頻譜
第二節(jié)波
一.機械波的產(chǎn)生和傳播
二.簡諧波的表達式波速
三.波的能量聲強
四.波的傳播
五.波的疊加原理干涉
六.多普勒效應
思考題
習題
第二篇熱學
第六章氣體動理論
第一節(jié)理想氣體的壓強
第二節(jié)溫度與分子平均平動動能的關系
第三節(jié)氣體分子的速率分布律
一.統(tǒng)計規(guī)律分布函數(shù)
二.麥克斯韋速率分布律
三.理想氣體的特征速率
四.麥克斯韋速率分布律的實驗驗證
第四節(jié)玻爾茲曼分布律
一.玻爾茲曼分布律
二.等溫大氣的壓強分布
第五節(jié)真實氣體的狀態(tài)方程
思考題
習題
第七章宏觀過程的方向性
第一節(jié)熱力學第二定律
一.可逆過程與不可逆過程
二.熱力學第二定律
三.卡諾循環(huán)
四.克勞修斯不等式
第二節(jié)熵
一.熵熵增加原理
二.孤立系的平衡判據(jù)
三.自由能自由焓
第三節(jié)熵的微觀實質(zhì)與統(tǒng)計意義
一.宏觀狀態(tài)與微觀狀態(tài)
二.玻爾茲曼關系式
第四節(jié)非平衡態(tài)熱力學簡介
一.輸運過程的宏觀規(guī)律
二.局域平衡假設
三.非平衡態(tài)的熱力學第二定律
四.熵平衡方程
思考題
習題
第三篇電磁學
第八章靜電場
第一節(jié)電場強度場強疊加原理
一.電荷電荷守恒定律
二.庫侖定律
三.電場強度電場疊加原理
第二節(jié)高斯定理
一.電通量
二.高斯定理
三.高斯定理應用舉例
第三節(jié)靜電場環(huán)路定理電勢
一.靜電場環(huán)路定理
二.電勢能電勢差和電勢
三.電勢疊加原理
四.等勢面電勢梯度
第四節(jié)電容器靜電場的能量
一.電容和電容器
二.電容器儲能
三.靜電場的能量
第五節(jié)靜電場中的電介質(zhì)
一.電介質(zhì)的極化
二.介質(zhì)中的場強介電常數(shù)
三.電位移矢量有電介質(zhì)時的高斯定理
第六節(jié)靜電場的應用
一.靜電場處理種子
二.電暈放電處理種子
三.人工誘發(fā)閃電的應用
四.靜電噴農(nóng)藥和靜電人工授粉
思考題
習題
第九章恒定磁場
第一節(jié)電流密度矢量歐姆定律電動勢
一.電流密度矢量
二.電流的恒定條件
三.歐姆定律的微分形式
四.電源及其電動勢
五.含電源電路的歐姆定律
第二節(jié)磁感應強度畢奧-薩伐爾定律
一.基本磁現(xiàn)象
二.磁場磁感應強度矢量
三.畢奧-薩伐爾定律
四.運動電荷的磁場
第三節(jié)恒定磁場的基本性質(zhì)
一.磁場的高斯定理
二.安培環(huán)路定理
第四節(jié)磁場對載流導線的作用
一.安培定律
二.兩無限長平行載流直導線間的相互作用力
三.矩形載流線圈在均勻磁場中所受的力矩
第五節(jié)帶電粒子在磁場中的運動
一.洛倫茲力
二.帶電粒子在均勻磁場中的運動
三.霍爾效應
四.質(zhì)譜儀的基本原理
第六節(jié)磁介質(zhì)
一.磁介質(zhì)的磁化
二.有磁介質(zhì)存在時磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理磁場強度矢量
三.鐵磁質(zhì)
四.磁的應用
思考題
習題
第十章電磁感應
第一節(jié)電磁感應基本定律
一.電磁感應現(xiàn)象
二.法拉第電磁感應定律
三.楞次定律
第二節(jié)動生電動勢
第三節(jié)感生電動勢感應電場
第四節(jié)自感和互感
一.自感
二.互感
第五節(jié)磁場的能量
一.自感磁能
二.互感磁能
三.磁場的能量
思考題
習題
第十一章麥克斯韋方程組和電磁波
第一節(jié)麥克斯韋方程組
一.靜電場.恒定磁場和變化磁場的基本規(guī)律
二.位移電流
三.麥克斯韋方程組
第二節(jié)電磁波
一.電磁波的產(chǎn)生和電磁波的性質(zhì)
二.電磁波的能流密度
三.電磁波波譜
思考題
習題
第四篇光學
第十二章光的干涉和衍射
第一節(jié)光的干涉的一般理論
一.光的疊加原理
二.光的相干疊加
第二節(jié)分波陣面干涉
一.楊氏雙縫干涉實驗
二.勞埃德鏡干涉實驗及半波損失
第三節(jié)薄膜干涉
一.等傾干涉
二.等厚干涉
第四節(jié)邁克耳孫干涉儀
一.結(jié)構(gòu)與光路
二.干涉條紋
三.應用
第五節(jié)光的衍射現(xiàn)象和惠更斯-菲涅耳原理
一.光的衍射現(xiàn)象及其分類
二.惠更斯-菲涅耳原理
第六節(jié)單縫和圓孔的夫瑯禾費衍射
一.單縫夫瑯禾費衍射
二.圓孔夫瑯禾費衍射
第七節(jié)平面透射光柵
一.光柵的構(gòu)成
二.光柵方程
三.光柵衍射圖樣的特征
四.光柵光譜
五.全息照相
第八節(jié)X射線衍射
思考題
習題
第十三章光的偏振
第一節(jié)光的偏振態(tài)
一.光的偏振態(tài)
二.二向色性馬呂斯定律
第二節(jié)反射和折射時的偏振現(xiàn)象
第三節(jié)雙折射現(xiàn)象
一.尋常光和非常光
二.晶體的光軸主截面主平面
三.惠更斯對雙折射現(xiàn)象的解釋
四.尼科耳棱鏡
五.波片
六.圓偏振光和橢圓偏振光的獲得及偏振光的檢驗
第四節(jié)旋光性
思考題
習題
第十四章光的吸收色散和散射
第一節(jié)光的吸收
一.朗伯定律
二.一般吸收和選擇吸收
三.吸收光譜
第二節(jié)光的色散
一.正常色散
二.反常色散
第三節(jié)光的散射
一.光的散射現(xiàn)象
二.瑞利散射
三.散射光強的角分布和偏振狀態(tài)
四.拉曼散射
思考題
習題
第五篇量子物理基礎
第十五章光的量子性
第一節(jié)熱輻射
一.基爾霍夫定律
二.黑體輻射的實驗規(guī)律
三.經(jīng)典理論的困難
四.普朗克公式和能量子假設
第二節(jié)光的粒子性和實物粒子的波動性
一.光電效應
二.實物粒子的波動性
思考題
習題
第十六章原子的量子理論
第一節(jié)不確定關系
第二節(jié)波函數(shù)薛定諤方程
一.波函數(shù)
二.薛定諤方程
三.一維無限勢阱
第三節(jié)氫原子
一.氫原子的定態(tài)薛定諤方程
二.能量量子化
三.角動量量子化
四.角動量空間取向量子化
五.電子自旋
六.電子概率密度
第四節(jié)原子的發(fā)射光譜和吸收光譜
第五節(jié)分子光譜
一.分子光譜概況
二.分子的轉(zhuǎn)動能級
三.分子的振動能級
四.分子的熒光和磷光
思考題
習題
第十七章激光
第一節(jié)光的吸收和輻射
一.粒子數(shù)按能級分布
二.吸收和輻射
第二節(jié)產(chǎn)生激光的條件
一.粒子數(shù)反轉(zhuǎn)
二.光學諧振腔
三.增益和閾值
第三節(jié)激光的特性及其應用
一.激光的特性
二.激光的應用
思考題
習題
附錄
附表1基本物理常量1986年的推薦值
附表2保留單位和標準值
參考文獻