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大學物理學
上
本書分為上、下兩冊，上、下冊各有7章內容。第1章到第3章屬於經典力學的內容，講述質點運動學、質點動力學以及剛體定軸轉動；第4章介紹狹義相對論基礎知識；第5章到第7章屬於波動與光學的內容，講述振動與波動的基本特徵、幾何光學基本規律以及光的干涉、衍射和偏振；第8章和第9章屬於熱學內容，講述氣體動理論和熱力學基本定律；第10章到第12章屬於電磁學內容，講述靜電場、穩恆電流磁場、電磁感應和電磁波的基本概念；第13章和第14章屬於量子物理基礎內容，講述量子物理基本概念、原子中電子的狀態和分佈規律，並簡單介紹固體的結構及其組成粒子之間的相互作用與運動規律。上、下冊都開設專題閱讀，介紹物理前沿和現代物理思想。
本書涵蓋《理工科非物理類專業大學物理課程教學基本要求》的所有A類內容，B類內容有的帶“”號出現，有的寫成專題形式；適合中等學時的大學物理教學。
1.1.1 參考系和坐標系1
1.1.2 時間標準和長度標準2
1.1.3 質點3
1.2 質點運動的描述4
1.2.1 位置矢量 運動方程4
1.2.2 位移 路程5
1.2.3 速度 速率6
1.2.4 加速度7
1.2.5 運動學的兩類問題8
1.2.6 平面曲線運動的自然坐標描述12
1.2.7 圓周運動的角量描述15
1.3 相對運動17
習題19第2章 質點動力學基本定律21 2.1 牛頓運動定律21
2.1.1 牛頓運動定律21
2.1.2 力學中常見的幾種力23
2.1.3 牛頓運動定律的應用25
2.1.4 非慣性系 慣性力28
2.2 動量定理和動量守恆定律30
2.2.1 動量定理30
2.2.2 動量守恆定律35
2.2.3 質心和質心運動定律37
2.3 角動量定理和角動量守恆定律39
2.3.1 角動量定理39
2.3.2 角動量守恆定律41
2.4 功和能43
2.4.1 動能定理43
2.4.2 保守力和勢能47
2.4.3 機械能守恆定律50
習題54第3章 剛體的定軸轉動57 3.1 剛體定軸轉動的描述57
3.1.1 剛體的運動57
3.1.2 定軸轉動剛體的角量描述58
3.2 剛體定軸轉動定律58
3.2.1 剛體定軸轉動定律58
3.2.2 剛體轉動慣量60
3.2.3 剛體定軸轉動定律的應用63
3.3 定軸轉動剛體的功和能65
3.4 定軸轉動剛體的角動量守恆定律66
3.4.1 定軸轉動剛體的角動量定理66
3.4.2 定軸轉動剛體的角動量守恆定律67
習題69第4章 狹義相對論基礎73 4.1 經典力學時空觀73
4.1.1 經典力學時空觀73
4.1.2 伽利略變換74
4.2 狹義相對論的基本原理75
4.2.1 邁克耳孫-莫雷實驗75
4.2.2 狹義相對論的基本原理77
4.3 狹義相對論時空觀77
4.3.1 同時的相對性77
4.3.2 時間膨脹78
4.3.3 長度收縮81
4.4 洛倫茲變換83
4.4.1 洛倫茲坐標變換83
4.4.2 洛倫茲速度變換86
4.5 狹義相對論動力學基礎88
4.5.1 相對論質量和動量89
4.5.2 相對論動力學的基本方程89
4.5.3 相對論能量90
4.5.4 相對論能量和動量的關係92
專題A 廣義相對論和現代宇宙學簡介93
習題100
第5章 振動和波動103
5.1 簡諧振動103
5.1.1 簡諧振動的描述103
5.1.2 簡諧振動的旋轉矢量表示法109
5.1.3 簡諧振動的能量111
5.2 振動的合成113
5.2.1 同方向的簡諧振動的合成113
5.2.2 互相垂直的簡諧振動的合成117
5.3 阻尼振動 受迫振動 共振120
5.3.1 阻尼振動120
5.3.2 受迫振動 共振121
5.4 平面簡諧波123
5.4.1 機械波的產生與描述123
5.4.2 平面簡諧波的波函數127
5.4.3 波的能量130
5.5 聲波 超聲波 次聲波133
5.5.1 聲波133
5.5.2 超聲波和次聲波135
5.6 波的疊加136
5.6.1 波的疊加原理136
5.6.2 惠更斯原理137
5.6.3 波的干涉138
5.6.4 駐波141
5.7 多普勒效應143
習題145
第6章 幾何光學151
6.1 幾何光學基本規律151
6.1.1 光的直線傳播151
6.1.2 反射定律和折射定律151
6.1.3 全反射152
6.2 光在平面上的反射和折射153
6.2.1 平面反射成像153
6.2.2 平面折射成像153
6.3 光在球面上的反射和折射155
6.3.1 一些概念和符號法則155
6.3.2 球面反射成像公式155
6.3.3 球面反射成像作圖法156
6.3.4 球面折射成像公式156
6.4 薄透鏡成像158
6.4.1 薄透鏡成像公式158
6.4.2 薄透鏡成像作圖法159
6.5 光學儀器160
6.5.1 眼睛160
6.5.2 放大鏡161
6.5.3 顯微鏡162
6.5.4 望遠鏡163
6.5.5 照相機164
習題165
第7章 波動光學167
7.1 光的干涉167
7.1.1 相干光的獲得167
7.1.2 楊氏雙縫干涉170
7.1.3 光程 光程差175
7.1.4 薄膜干涉178
7.2 光的衍射185
7.2.1 惠更斯-菲涅耳原理185
7.2.2 夫琅禾費單縫衍射186
7.2.3 圓孔衍射和光學儀器的解析度190
7.2.4 光柵衍射191
7.3 X射線衍射196
7.4 光的偏振198
7.4.1 自然光與偏振光198
7.4.2 起偏 檢偏 馬呂斯定律199
7.4.3 反射和折射時的偏振201
7.4.4 光的雙折射203
7.4.5 偏振光干涉 旋光現象207
專題B 非線性光學簡介209
習題212
