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绪论1

第1章 机械运动7

1.1 质点运动学7

1.1.1 描述质点运动的基本物理概念和物理量7

1.1.2 几种典型的质点运动15

1.2 质点动力学28

1.2.1 牛顿运动定律28

1.2.2 冲量和动量36

1.2.3 功和能42

1.3 刚体力学54

1.3.1 刚体定轴转动运动学54

1.3.2 定轴转动定律59

1.3.3 刚体定轴转动中的功和能66

1.3.4 冲量矩和角动量70

1.4 相对论基础77

1.4.1 伽利略变换与经典力学时空观78

1.4.2 狭义相对论的基本假设洛伦兹变换82

1.4.3 狭义相对论的时空观88

1.4.4 狭义相对论动力学93

1.4.5 广义相对论简介99

1.5 机械振动102

1.5.1 简谐振动102

1.5.2 简谐振动的合成113

1.5.3 阻尼振动 受迫振动 共振119

1.6 机械波127

1.6.1 机械波的产生和传播127

1.6.2 平面简谐波的波动方程131

1.6.3 波的能量136

1.6.4 声波 超声波 次声波140

1.6.5 惠更斯原理 波的反射与折射142

1.6.6 波的叠加 波的干涉 驻波145

习题154

第2章 气体动理论与真空技术166

2.1 平衡状态 理想气体状态方程166

2.1.1 宏观描述与微观描述166

2.1.2 理想气体状态方程169

2.1.3 理想气体分子模型与压强公式170

2.1.4 气体分子的平均平动动能与温度关系174

2.1.5 能量按自由度均分原理理想气体内能175

2.2 气体分子速率分布率180

2.2.1 麦克斯韦分子速率分布定律181

2.2.2 气体分子速率的三种统计平均值182

2.3 真空技术及其应用184

2.3.1 真空的特点184

2.3.2 真空的获得185

2.3.3 真空技术应用186

习题194

第3章 热力学基础196

3.1 热力学第一定律196

3.1.1 热力学过程196

3.1.2 功 热量 内能197

3.1.3 热力学第一定律199

3.1.4 热力学第一定律对于理想气体的等值过程的应用200

3.1.5 气体的摩尔热容203

3.1.6 绝热过程208

3.2 循环过程212

3.2.1 循环过程212

3.2.2 卡诺循环215

3.2.3 制冷机的应用218

3.2.4 低温技术222

3.3 热力学第二定律224

3.3.1 热力学第二定律224

3.3.2 可逆过程和不可逆过程226

3.3.3 卡诺定理227

3.3.4 热力学第二定律的统计意义227

习题228

第4章 波动光学230

4.1 光的相干性 分波面法干涉230

4.1.1 光的相干性230

4.1.2 杨氏双缝干涉232

4.1.3 菲涅耳双镜实验235

4.1.4 洛埃镜236

4.2 光程 光程差237

4.2.1 光程和光程差237

4.2.2 薄透镜的等光程性238

4.3 分振幅法干涉240

4.3.1 薄膜干涉的光程差计算240

4.3.2 等倾干涉242

4.3.3 增透膜和增反膜243

4.3.4 劈尖干涉247

4.3.5 牛顿环250

4.4 迈克耳孙干涉仪252

4.5 光的衍射现象 单缝夫琅禾费衍射254

4.5.1 光的衍射现象254

4.5.2 惠更斯-菲涅耳原理254

4.5.3 衍射现象的分类256

4.5.4 单缝失琅禾费衍射257

4.6 圆孔的夫琅禾费衍射 光学仪器的分辨率261

4.6.1 圆孔的夫琅禾费衍射261

4.6.2 光学仪器的分辨本领262

4.6.3 人眼的分辨本领263

4.6.4 望远镜分辨本领264

4.6.5 显微镜的分辨本领265

4.7 光栅衍射266

4.7.1 光栅266

4.7.2 光栅衍射266

4.7.3 光栅衍射的缺级现象268

4.7.4 光栅光谱269

4.8 光的偏振271

4.8.1 自然光 线偏振光 部分偏振光271

4.8.2 偏振片、起偏与检偏273

4.8.3 马吕斯定律275

4.8.4 布儒斯特定律277

习题279