普通物理學

第一章　質點運動學　1
第一節(jié)　質點運動學的基本概念　1
一、參考系、坐標系　1
二、質點　2
三、時間和時刻　2
第二節(jié)　質點運動的描述　3
一、質點的位置矢量和運動方程　3
二、位移　4
三、速度　5
四、加速度　7
五、速度、加速度在自然坐標系中的分解　8
第三節(jié)　運動方程的應用　12
一、質點的直線運動　12
二、質點的平面曲線運動　16
本章小結　19
習題　20
第二章　質點動力學　23
第一節(jié)　牛頓運動定律　23
一、牛頓第一定律　24
二、牛頓第二定律　24
三、牛頓第三定律　25
四、慣性系　25
第二節(jié)　力學中常見的力　26
一、萬有引力、重力　26
二、彈性力　27
三、摩擦力　28
第三節(jié)　牛頓運動定律的應用　29
一、物體的平衡　30
二、牛頓定律在直線運動中的應用　31
三、牛頓定律在曲線運動中的應用　33
四、牛頓定律在變力情況的應用　35
五、牛頓定律在非慣性系中的應用　36
本章小結　39
習題　39
第三章　守恒定律　44
第一節(jié)　動量定理及動量守恒定律　44
一、動量和沖量　44
二、質點的動量定理　46
三、動量守恒定律　49
第二節(jié)　動能定理　功能原理和機械能守恒定律　55
一、功和功率　55
二、動能、動能定理　61
三、保守力　63
四、物體系統(tǒng)的勢能　64
五、物體系統(tǒng)的功能定理、功能原理　66
六、機械能轉化和守恒定律　68
七、碰撞　70
第三節(jié)　質點的動量矩定理和動量矩守恒定律　78
一、力矩　78
二、質點的動量矩定理、動量矩守恒定律　79
三、動量矩定理　80
本章小結　82
習題　84
第四章　剛體力學　88
第一節(jié)　剛體運動學　88
一、剛體的平動和定軸轉動　88
二、剛體定軸轉動的運動學　89
第二節(jié)　剛體定軸轉動的轉動定律　94
一、剛體定軸轉動的動量矩(角動量)　94
二、轉動定律　94
第三節(jié)　剛體定軸轉動的動能定理　101
二、力矩的功率　102
三、剛體的轉動動能　103
四、剛體定軸轉動的功能定理　103
第四節(jié)　動量矩守恒定律　106
一、沖量矩　106
二、動量矩守恒定律　107
本章小結　110
習題　112
第五章　靜電場　116
第一節(jié)　電荷　物質的電結構　117
一、電荷　117
二、物質的電結構　117
三、電荷守恒定律　118
第二節(jié)　點電荷　庫侖定律　119
一、點電荷　119
二、真空中的庫侖定律　119
第三節(jié)　電場　電場強度　122
一、電場　122
二、電場強度　123
第四節(jié)　場強疊加原理　125
一、場強疊加原理　125
二、電場強度的計算　127
第五節(jié)　電通量　高斯定理　130
一、電力線　130
二、電通量　131
三、高斯定理　134
四、應用高斯定理求場強　137
第六節(jié)　靜電場的環(huán)流定理　電勢　140
一、靜電場力的功　141
二、靜電場的環(huán)流定理　142
三、靜電勢能　電勢和電勢差　143
四、電勢的計算　145
第七節(jié)　電場強度與電勢的微分關系　149
一、等勢面　149
二、場強和電勢的微分關系　149
第八節(jié)　靜電場中的導體　153
一、導體的靜電平衡及其條件　153
二、靜電平衡導體的性質　154
三、靜電屏蔽　155
第九節(jié)　導體的電容　電容器　156
一、電容　156
二、電容器電容的計算　157
第十節(jié)　電介質的極化　159
第十一節(jié)　電介質中的靜電場　161
一、電位移　161
二、電位移線(D線)電位移通量　162
三、介質中靜電場的高斯定理　163
四、應用高斯定理求場強　165
第十二節(jié)　靜電場的能量　166
一、荷電電容器的靜電能　166
二、電場能量　能量密度　167
第十三節(jié)　電源電動勢　169
一、非靜電力　電源　170
二、非靜電力場　電源電動勢　171
本章小結　171
習題　174
第六章　恒穩(wěn)磁場　182
第一節(jié)　基本磁現(xiàn)象　磁性的電本質　182
一、基本磁現(xiàn)象　182
二、磁性的電本質　183
第二節(jié)　磁場　磁感應強度　184
一、磁場　184
二、磁感應強度　185
第三節(jié)　磁感應線　磁通量　磁場的高斯定理　187
一、磁感應線　187
二、磁通量　189
三、磁場的高斯定理　191
第四節(jié)　畢奧—薩伐爾定律　192
一、畢奧—薩伐爾定律　192
二、畢—薩定律的應用　194
第五節(jié)　磁場強度　安培環(huán)路定理　199
一、磁場強度　199
二、安培環(huán)路定理　200
三、安培環(huán)路定理的應用　202
第六節(jié)　磁場對電流的作用　安培定律　205
一、磁場對電流元的作用　安培定律　205
二、勻強磁場對平面載流線圈的作用　208
第七節(jié)　磁場對運動電荷的作用　210
一、洛侖茲力　210
二、運動電荷在勻強磁場中的運動　211
第八節(jié)　磁場中的磁介質　213
一、磁介質的磁化和分類　213
二、磁介質磁化狀態(tài)的描述　215
三、鐵磁質的磁化　216
本章小結　218
習題　221
第七章　電磁感應及電磁場理論的基本概念　227
第一節(jié)　電磁感應的基本定律　227
一、電磁感應現(xiàn)象　227
二、楞次定律　229
三、法拉第電磁感應定律　231
第二節(jié)　動生電動勢和感生電動勢　236
一、動生電動勢　236
二、感生電動勢　239
第三節(jié)　自感和互感　245
一、自感　245
二、互感　248
三、磁場的能量　251
第四節(jié)　電磁場理論的基本概念　253
一、位移電流　253
二、麥克斯韋議程組的積分形式　257
本章小結　259
習題　263
第八章　機械振動　268
第一節(jié)　諧振動　268
一、諧振動的基本特征　268
二、諧振動的運動方程　272
三、描述諧振動的物理量　273
四、諧振動的矢量圖示法　相位差　277
五、諧振動的能量　281
第二節(jié)　兩個同方向同頻率諧振動的合成　283
本章小結　287
習題　288
第九章　機械波　292
第一節(jié)　機械波的產生和傳播　292
一、機械波的產生　橫波和縱波　292
二、波的傳播 波速　293
第二節(jié) 平面諧波的表達式　296
一、波長　波的周期和頻率　296
二、平面諧波的表達式　297
三、波動表克式的物理意義　298
四、沿X軸負方向傳播的平面諧波表達式　299
第三節(jié)　波的能量　能流密度　301
一、波的能量　301
二、能流密度　303
第四節(jié)　波的干涉　305
一、波的疊加原理　305
二、波的干涉　305
本章小結　312
習題　314
第十章　波動光學　319
第一節(jié)　相干光　320
一、相干光的條件　320
二、相干光的產生方法　320
第二節(jié)　楊氏雙縫實驗　洛埃鏡　321
一、楊氏雙縫干涉實驗　321
二、洛埃鏡　325
第三節(jié)　光程和光程差　薄膜干涉　326
一、光程和光程差　326
二、薄膜干涉　328
第四節(jié)　劈尖的干涉　331
一、平面劈尖的干涉　331
二、牛頓環(huán)　335
第五節(jié)　邁克耳遜干涉儀　337
第六節(jié)　光的衍射現(xiàn)象　惠更斯—菲涅耳原理　339
一、光的衍射現(xiàn)象　339
二、惠更斯—菲涅耳原理　340
第七節(jié) 夫瑯和費單縫衍射　342
第八節(jié)　衍射光柵　348
一、衍射光柵　348
二、光柵公式　350
三、條紋特征分析　350
四、衍射光譜　352
第九節(jié)　自然光和偏振光　354
第十節(jié)　偏振片的起偏的檢偏　馬呂斯定律　357
一、編振片的起偏和檢偏　357
二、馬呂斯定律　358
第十一節(jié)　反射和折射時光的偏振　360
第十二節(jié)　光的雙折射現(xiàn)象　363
本章小結　365
習題　369
第十一章　波粒二象性　激光　375
第一節(jié)　光的量子性　376
一、黑體輻射　376
二、光電效應　379
三、康普頓效應　380
第二節(jié)　玻爾氫原子理論　382
一、經典理論在原子結構問題上所遇到的困難　382
二、玻爾理論的基本假設　383
三、氫原子光譜　385
四、玻爾理論的缺陷　386
第三節(jié)　微粒的波粒二象性　387
一、德布羅意假設　387
二、德布羅意假設的實驗驗證　388
三、測不準關系　390
四、薛定諤方程　392
第四節(jié)　激光　393
一、激光器的分類和激光的特性　394
二、自發(fā)輻射和受激輻射　395
三、產生激光器的條件　397
四、光通信中常用的激光器舉例　400
五、激光的應用　402
附錄Ⅰ　數(shù)學預備知識　405
附錄Ⅱ　物理量的量綱式與國際單位制　411
附錄Ⅲ　各色可見光的頻率與波長范圍　416
附錄Ⅳ　希臘字母表　416
附錄Ⅴ　常用物理基本常數(shù)表　417
附錄Ⅵ　《普通物理學》教學大綱　418
附錄Ⅶ　《普通物理學》教學進程表　424
附錄Ⅷ　《普通物理學》實驗　426
緒論　426
實驗一　基本度量——長度測量和密度測定　449
實驗二　氣軌上運動物體的研究　455
實驗三　自由落體的研究　458
實驗四　轉動慣量的測定　461
實驗五　用伸展法測金屬絲的楊氏彈性模量　467
實驗六　液體粘滯系數(shù)的測定(落球法)　471
實驗七　線性電阻和百線性電阻的伏安特性曲線　473
實驗八　電表的改裝與校準　476
實驗九　用惠斯登電橋測電阻　479
實驗十　用模擬法測繪靜電場　482
實驗十一　用電位差計測量電動勢　487
實驗十二　磁場的測量　489
實驗十三　示波器的使用　492
實驗十四　測繪鐵磁性材料的磁化曲線和磁滯回線　499
實驗十五　薄透鏡焦距的測定　504
實驗十六　分光計的調整和使用　506
實驗十七　光的干涉　516
實驗十八　用衍射光柵測光波波長　521
實驗十九　測光電器件的光變譜特性　523
實驗二十　夫蘭克－赫芝實驗　530