简明普通物理学

前言

第1篇时空观与粒子力学

第1章运动、时间与空间的相对性

1.1运动的相对性

1.1.1物体的运动和运动的物体

1.1.2描述运动的基本物理量

1.1.3经典时空观与伽利略变换

1.2时间的相对性

1.2.1经典的绝对时间概念

1.2.2爱因斯坦的假设

1.2.3时间的膨胀效应

1.3长度的相对性

1.3.1长度的洛伦兹收缩效应

1.3.2科学幻想曲：星外旅行

1.4洛伦兹变换相对论运动学

1.3.1洛伦兹坐标变换

1.3.2相对论运动学

第2章运动变化和相互作用

2.1质点运动学

2.1.1质点运动的矢量描述

2.1.2速度和加速度的相对性

2.1.3研究与探索：广义坐标的运用

2.2几种基本的运动学问题

2.2.1由加速度到速度与坐标

2.2.2匀加速运动

2.2.3圆周运动

2.2.4在给定轨道上的运动

2.3牛顿运动定律

2.3.1惯性定律

2.3.2牛顿第二定律

2.3：3牛顿第三定律--作用与反作用原理

2.3.4几种常见的力

2.3.5自然界基本的四种相互作用

2.4质心的运动和外力

2.4.1质心运动定理

2.4.2质心运动守恒定律

第3章时空对称性与守恒定律

3.1对称性原理与守恒定律

3.1.1对称性

3.1.2守恒定律

3.2空间平移对称性和动量守恒定律

3.2.1空间均匀性和动量守恒

3.2.2时空对称性破缺与动量定理

3.2.3研究与探索：用广义坐标和Dirac符号表述的动量原理

3.3质心坐标系与二体系统

3.3.1质心坐标系

3.3.2二体系统相对于质心的运动

3.3.3应用技术：火箭

3.4时间平移对称性与能量守恒定律

3.4.1时间均匀性与能量守恒定律

3.4.2动能定理

3.4.3保守力与势能

3.4.4机械能守恒定律及其应用

3.5科尼希定理二体碰撞

3.5.1科尼希定理

3.5.2二体碰撞

3.5.3应用技术：弹弓效应与对撞机

3.5.4理论预言与抓住机遇：中子的发现

3.6相对论中的守恒定律

3.6.1动量守恒与质速关系

3.6.2相对论的能量与能量守恒定律

3.6.3相对论动量一能量四维矢量及其长度的不变性

3.6.4科学猜想曲：从零质量与负能量猜想负质量

3.7空间各向同性与角动量守恒

3.7.1描述转动的物理量

3.7.2角动量定理

3.7.3角动量守恒定律

3.8刚体定轴转动

3.8.1刚体的转动

3.8.2刚体的角动量、转动动能和转动惯量

3.8.3刚体定轴转动动力学方法

3.9研究与探索：广义动量原理与广义动量一能量原理

3.9.1刚体的平面平行运动

3.9.2广义坐标表述的广义动量原理

3.9.3广义坐标表述的广义动量一能量原理

第4章分子热运动的统计描述

4.1气体状态的描述

4.1.1气体的平衡态

4.1.2气体状态方程

4.2气体分子热运动的速率和能量分布

4.2.1麦克斯韦速率分布律

4.2.2玻耳兹曼分布

4.2.3研究与探索：麦克斯韦一玻耳兹曼能量分布

4.3气体温度和压强的统计意义

4.3.1

度的微观实质

4.3.2理想气体压强公式

4.4能量按自由度均分定理

4.4.1能量均分定理的理论依据

4.4.2能量按自由度均分定理

4.4.3理想气体的内能

4.5分子的碰撞与气体内的迁移现象

4.5.1气体分子的平均自由程

4.5.2输运过程的宏观规律

4.5.3研究与探索：输运过程的微观解释

第5章能量转换的热力学定律

5，1热力学第一定律

5.1.1隹静态过程的功

5.1.2热力学第一定律

5.2热力学第一定律对理想气体的应用

5.2.1第一定律在三个等值过程中的应用

5.2.2理想气体的摩尔热容

5.2.3绝热过程

5.2.4研究与探索：多方过程

5.3循环过程卡诺循环

5.3.1正循环过程

5.3.2逆循环过程

5.3.3应用技术：热机与致冷机

5.4热力学第二定律卡诺定理

5.4.1热力学第二定律的开尔文表述

5.4.2热力学第二定律的克劳修斯表述

5.4.3热力学第二定律两种表述的等效性

5.4.4热力学第二定律的意义与实质

5.4.5卡诺定理

5.5熵与熵增加原理

5.5.1熵是态函数

5.5.2系统熵变的计算

5.5.3熵增原理

5.5.4熵增加原理的本质

5.5.5研究与探索：熵和信患、生命及其他

第6章原子与原子核

6.1 a粒子散射与原子核式模型

6.1.1原子的基本性质

6.1.2卢瑟福原子模型

6.1.3研究与探索：卢瑟福散射公式

6.2原子的量子态

6.2.1玻尔的量子态原子模型

6.2.2研究与探索：原子的角动量与原子态

6.3原子核及其放射性衰变

6.3.1原子核的一般性质

6.3.2原子核的放射性

6.3.3应用技术：放射性鉴年法

6.4核反应中的守恒定律

6.4.1核反应中的守恒性

6.4.2应用技术：原子的裂变和聚变及其利用

第2篇场与波

第3篇波粒二象性

《简明普通物理学》是面向21世纪普通物理学课程改革和教材建设研究的成果，包括了作者长期教学实践积累的教学经验和教学研究成果，吸收了国内外最新教材中的部分优秀内容，较大幅度地改革并简化了传统的普通物理学内容，在内容安排和处理等方面尤为注意学生创新能力的培养，《简明普通物理学》分为三篇13章，分别讲述力、热、电、光、原子物理等方面的基础知识，内容紧紧围绕大学物理课程的基本要求，但在结构上有较大的变化：以时空、对称性概念为起点，以粒子与波、波粒二象性为线索，强调各知识分支之间的相互联系，力图构建一个现代化的、完整的、统一的、和谐的物理图像，以便让学生从整体概念上简单地、逻辑地把握整个物理学。
《简明普通物理学》力求简明而不简单，以便让学生从整体概念上简单地、逻辑地把握整个物理学。中有颇多例题并且不少附有评注，有颇多英文习题，以适应21世纪对高校学生英文水平不断提高的要求；有颇多技术应用和理论扩展，还含有作者多年教学研究的成果；重视物理学史和科学家介绍，等等。这些对于激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力和科学精神是十分有益的。
《简明普通物理学》可供综合性大学、师范大学和工科院校的理工科非物理专业用作基础物理学课程的教材，也可供物理专业用作参考书，并可作为其他高等院校文理科有关专业的教材或参考书。