基础物理学

第一章 质点运动学

§1-1 参考系 运动方程

§1-2 位移 速度 加速度

§1-3 匀加速运动

§1-4 曲线运动的加速度

§1-5 圆周运动的角量描述

§1-6 相对运动

本章提要

思考题

习题

历史人物 伽利略

第二章 质点动力学

§2-1 牛顿运动定律

§2-2 基本的自然力

§2-3 牛顿运动定律的应用

§2-4 惯性力

§2-5 冲量和动量定理

§2-6 质点系 动量守恒定律

§2-7 质心 质心运动定理

§2-8 力矩 角动量定理

§2-9 角动量守恒定律

§2-10 变力做功 动能定理

§2-11 保守力 势能

本章提要

思考题

习题

历史人物 牛顿

第三章 连续体力学

§3-1 刚体的定轴转动

§3-2 转动定律

§3-3 转动惯量

§3-4 转动动能

§3-5 角动量守恒定律

§3-6 刚体的平面运动

§3-7 理想流体的连续性原理

§3-8 伯努利方程

§3-9 粘性流体的运动规律

本章提要

思考题

习题

历史人物 开普勒

阅读材料 火箭 卫星 航天

第四章 狭义相对论基础

§4-1 力学相对性原理 伽利略变换

§4-2 爱因斯坦相对性原理和光速不变

§4-3 同时的相对性和时间延缓

§4-4 长度收缩

§4-5 洛伦兹变换

§4-6 相对论速度变换

§4-7 质量和能量

§4-8 动量和能量的关系

本章提要

思考题

习题

历史人物 爱因斯坦

第五章 振动

§5-1 简谐振动方程

§5-2 简谐振动的旋转矢量表示法

§5-3 简谐振动的能量

§5-4 单摆 复摆和扭摆

§5-5 阻尼振动

§5-6 受迫振动 共振

§5-7 同一直线上的简谐振动的合成

本章提要

思考题

习题

阅读材料 粒子的分类和构成

第六章 波动

§6-1 机械波的产生

§6-2 简谐波的波函数

§6-3 机械波的波速

§6-4 机械波的能量

§6-5 惠更斯原理 波的反射和折射

§6-6 波的叠加原理 简谐波的干涉

§6-7 声波

§6-8 声波的多普勒效应

本章提要

思考题

习题

历史人物 惠更斯

第七章 温度与传热

§7-1 宏观描述与微观描述

§7-2 温度的概念

§7-3 温度计与理想气体温标

§7-4 传热

§7-5 理想气体物态方程

本章提要

思考题

习题

历史人物 开尔文

第八章 气体动理论

§8-1 理想气体的压强公式小

§8-2 温度的微观意义

§8-3 能量均分定理

§8-4 麦克斯韦速率分布律

§8-5 玻耳兹曼分布律

§8-6 气体分子的平均自由程

§8-7 范德瓦耳斯方程

本章提要

思考题

习题

历史人物 麦克斯韦

阅读材料 超冷原子的玻色-爱因斯坦凝聚

第九章 热力学基础

§9-1 准静态过程 体积功

§9-2 热力学第一定律

§9-3 热容量

§9-4 热力学第一定律对理想气体的应用

§9-5 绝热过程

§9-6 循环过程

§9-7 卡诺循环

§9-8 自发过程的方向性

§9-9 热力学第二定律

§9-10 可逆过程

§9-11 平衡态的最概然性

§9-12 熵

§9-13 熵增加原理

§9-14 能量的退化

本章提要

思考题

习题

历史人物 焦耳

阅读材料 能源漫议

第十章 静电场

§10-1 静电基本规律

§10-2 静电场 电场强度

§10-3 静电场中的高斯定理

§10-4 利用高斯定理求静电场的电场强度

§10-5 静电场的环路定理 电势

§10-6 电势的计算

§10-7 电场强度与电势梯度的关系

§10-8 静电场中的导体

§10-9 电容和电容器

§10-10 电介质对电容器电容的影响

§10-11 电介质的极化

§10-12 介质中的高斯定理

§10-13 静电场的能量

本章提要

思考题

习题

历史人物 卢瑟福

第十一章 电流和电场

§11-1 电流密度矢量

§11-2 欧姆定律的微分形式

§11-3 电动势

§11-4 电子逸出功 温差电现象

*§11-5 生物膜电势

本章提要

思考题

习题

阅读材料 李约瑟难题

第十二章 恒定磁场

§12-1 磁场及磁感应强度

§12-2 毕奥-萨伐尔定律

§12-3 恒定磁场的基本性质

§12-4 磁场对运动电荷的作用

§12-5 霍耳效应

§12-6 磁场对载流导线的作用

§12-7 载流平面线圈在磁场中受到的力矩

§12-8 磁介质的磁化

§12-9 磁化电流

§12-10 磁介质中的高斯定理和环路定理

§12-11 铁磁质

本章提要

思考题

习题

阅读材料 地磁场

第十三章 电磁感应

§13-1 法拉第电磁感应定律

§13-2 动生电动势

§13-3 感生电动势

§13-4 自感

§13-5 互感

§13-6 及土电路的暂态过程

§13-7 磁场的能量

本章提要

思考题

习题

阅读材料 历史上著名的物理实验

第十四章 电磁场

§14-1 非稳恒电路的安培环路定理

§14-2 麦克斯韦方程组

§14-3 电磁波

§14-4 电磁波的动量

§14-5 电磁波谱

本章提要

思考题

习题

阅读材料 物理学中的创新思维方法

第十五章 光的千涉

§15-1 光的相干性

§15-2 杨氏双缝干涉实验

§15-3 劳埃德镜实验

§15-4 光程和光程差

§15-5 薄膜干涉

§15-6 迈克耳孙干涉仪

本章提要

思考题

习题

历史人物 托马斯?杨

第十六章 光的衍射

§16-1 光的衍射

§16-2 夫琅禾费单缝衍射

§16-3 光栅衍射

§16-4 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领

§16-5 X射线衍射与结构分析

本章提要

思考题

习题

历史人物 菲涅耳

第十七章 光的偏振

§17-1 光的偏振态

§17-2 反射与折射起偏

§17-3 双折射起偏

§17-4 偏振片 检偏

*§17-5 偏振光的干涉 偏光显微镜

§17-6 旋光现象

*§17-7 椭圓偏振光

本章提要

思考题

习题

阅读材料 恒星的一生

第十八章 量子力学基础

§18-1 光电效应

§18-2 康普顿效应

§18-3 德布罗意波

§18-4 概率波

§18-5 海森伯不确定关系

§18-6 薛定谔方程

§18-7 无限深方势阱中的粒子

§18-8 势垒

§18-9 谐振子

§18-10 氢原子的量子力学处理方法

本章提要

思考题

习题

历史人物 玻尔

第十九章 激光

§19-1 光的发射

§19-2 粒子数反转

§19-3 光学谐振腔

§19-4 激光器

§19-5 激光器的谱线展宽

*§19-6 激光的特性及应用

§19-7 激光的生物学效应

本章提要

思考题

习题

阅读材料 光纤及光纤通信

第二十章 原子核

§20-1 原子核的基本性质

§20-2 核力

§20-3 核的结合能

§20-4 原子核的放射性

§20-5 放射性原子核的寿命

§20-6 核反应

*§20-7 放射生物学基础

本章提要

思考题

习题

阅读材料 大爆炸

附录1 矢量

附录2 基本积分表

附录3 基本物理常量

附录4 天体常量

附录5 物理学年谱

主要参考文献

《基础物理学》的编写以合适、好用为原则。所谓合适是指内容的选择与大学物理教学的基本要求和发展趋势相一致，难度的选择与学生的实际水平相适应。所谓好用是指行文符合大多数老师的教学习惯及大多数读者的阅读习惯，便于使用。在严谨扎实的基础上，精选经典内容，加强现代内容，并把相对论的内容适当提前。各章节内容基本上保持传统的讲述体系，仅在个别章节作一些变化。考虑到培养学生科学素养的需要，《基础物理学》对物理学的科学思想、人物、方法和历史作了较多介绍，希望这些内容对读者有所启迪，帮助读者形成一个正确的世界观、科学观。同时，作者希望读者在阅读过程中能注意现代科学文化与中国传统文化之间的差别，感受先贤们坚忍不拔、不断超越、永攀高峰、奉献科学的精神风范。《基础物理学》力求语言精练、通俗，便于阅读。