普通物理學(xué)

內(nèi)容概要

本書為郵電高等函授教材。全書共分十一章，第一章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)，第二章質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)，第三章守恒定律，第四章剛體力學(xué)學(xué)，第五章靜電電場，第六章恒穩(wěn)磁場，第七章電磁感應(yīng)及電磁場理論的基本概念，第八章機(jī)械振動，第九章機(jī)械波，第十章波動光學(xué)，第十一章波粒二象性及激光。附錄I～V分別給出了數(shù)學(xué)預(yù)備知識，物理量的量綱式和國際單位制，在國際單位制中各電磁量的定義式、量綱式和單位，各色可見光的頻率和波長范圍，希臘字母表以及常用物理基本常數(shù)表。附錄Ⅵ、Ⅶ分別介紹郵電高函《普通物理學(xué)》教學(xué)大綱和教學(xué)進(jìn)程表。為配合教學(xué)需要，本書選編了物理實(shí)驗(yàn)20個(gè)。　　本書讀者對象為郵電高等函授生及自學(xué)者。

書籍目錄

第一章　質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)　1第一節(jié)　質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)的基本概念　1一、參考系、坐標(biāo)系　1二、質(zhì)點(diǎn)　2三、時(shí)間和時(shí)刻　2第二節(jié)　質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述　3一、質(zhì)點(diǎn)的位置矢量和運(yùn)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(biāo)系中的分解　8第三節(jié)　運(yùn)動方程的應(yīng)用　12一、質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動　12二、質(zhì)點(diǎn)的平面曲線運(yùn)動　16本章小結(jié)　19習(xí)題　20第二章　質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)　23第一節(jié)　牛頓運(yùn)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(xué)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(yùn)動定律的應(yīng)用　29一、物體的平衡　30二、牛頓定律在直線運(yùn)動中的應(yīng)用　31三、牛頓定律在曲線運(yùn)動中的應(yīng)用　33四、牛頓定律在變力情況的應(yīng)用　35五、牛頓定律在非慣性系中的應(yīng)用　36本章小結(jié)　39習(xí)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(zhì)點(diǎn)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(jī)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(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒定律　68七、碰撞　70第三節(jié)　質(zhì)點(diǎn)的動量矩定理和動量矩守恒定律　78一、力矩　78二、質(zhì)點(diǎn)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(jié)　82習(xí)題　84第四章　剛體力學(xué)　88第一節(jié)　剛體運(yùn)動學(xué)　88一、剛體的平動和定軸轉(zhuǎn)動　88二、剛體定軸轉(zhuǎn)動的運(yùn)動學(xué)　89第二節(jié)　剛體定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定律　94一、剛體定軸轉(zhuǎn)動的動量矩(角動量)　94二、轉(zhuǎn)動定律　94第三節(jié)　剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理　101二、力矩的功率　102三、剛體的轉(zhuǎn)動動能　103四、剛體定軸轉(zhuǎn)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(jié)　110習(xí)題　112第五章　靜電場　116第一節(jié)　電荷　物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)　117一、電荷　117二、物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)　117三、電荷守恒定律　118第二節(jié)　點(diǎn)電荷　庫侖定律　119一、點(diǎn)電荷　119二、真空中的庫侖定律　119第三節(jié)　電場　電場強(qiáng)度　122一、電場　122二、電場強(qiáng)度　123第四節(jié)　場強(qiáng)疊加原理　125一、場強(qiáng)疊加原理　125二、電場強(qiáng)度的計(jì)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(yīng)用高斯定理求場強(qiáng)　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(jì)算　145第七節(jié)　電場強(qiáng)度與電勢的微分關(guān)系　149一、等勢面　149二、場強(qiáng)和電勢的微分關(guān)系　149第八節(jié)　靜電場中的導(dǎo)體　153一、導(dǎo)體的靜電平衡及其條件　153二、靜電平衡導(dǎo)體的性質(zhì)　154三、靜電屏蔽　155第九節(jié)　導(dǎo)體的電容　電容器　156一、電容　156二、電容器電容的計(jì)算　157第十節(jié)　電介質(zhì)的極化　159第十一節(jié)　電介質(zhì)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(zhì)中靜電場的高斯定理　163四、應(yīng)用高斯定理求場強(qiáng)　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(jié)　171習(xí)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(zhì)　182一、基本磁現(xiàn)象　182二、磁性的電本質(zhì)　183第二節(jié)　磁場　磁感應(yīng)強(qiáng)度　184一、磁場　184二、磁感應(yīng)強(qiáng)度　185第三節(jié)　磁感應(yīng)線　磁通量　磁場的高斯定理　187一、磁感應(yīng)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(yīng)用　194第五節(jié)　磁場強(qiáng)度　安培環(huán)路定理　199一、磁場強(qiáng)度　199二、安培環(huán)路定理　200三、安培環(huán)路定理的應(yīng)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(qiáng)磁場對平面載流線圈的作用　208第七節(jié)　磁場對運(yùn)動電荷的作用　210一、洛侖茲力　210二、運(yùn)動電荷在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動　211第八節(jié)　磁場中的磁介質(zhì)　213一、磁介質(zhì)的磁化和分類　213二、磁介質(zhì)磁化狀態(tài)的描述　215三、鐵磁質(zhì)的磁化　216本章小結(jié)　218習(xí)題　221第七章　電磁感應(yīng)及電磁場理論的基本概念　227第一節(jié)　電磁感應(yīng)的基本定律　227一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象　227二、楞次定律　229三、法拉第電磁感應(yīng)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(jié)　259習(xí)題　263第八章　機(jī)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(yùn)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(gè)同方向同頻率諧振動的合成　283本章小結(jié)　287習(xí)題　288第九章　機(jī)械波　292第一節(jié)　機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播　292一、機(jī)械波的產(chǎn)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(dá)式　296一、波長　波的周期和頻率　296二、平面諧波的表達(dá)式　297三、波動表克式的物理意義　298四、沿X軸負(fù)方向傳播的平面諧波表達(dá)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(jié)　312習(xí)題　314第十章　波動光學(xué)　319第一節(jié)　相干光　320一、相干光的條件　320二、相干光的產(chǎn)生方法　320第二節(jié)　楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)　洛埃鏡　321一、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)　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(fèi)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(shí)光的偏振　360第十二節(jié)　光的雙折射現(xiàn)象　363本章小結(jié)　365習(xí)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(yīng)　379三、康普頓效應(yīng)　380第二節(jié)　玻爾氫原子理論　382一、經(jīng)典理論在原子結(jié)構(gòu)問題上所遇到的困難　382二、玻爾理論的基本假設(shè)　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(shè)　387二、德布羅意假設(shè)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　388三、測不準(zhǔn)關(guān)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(chǎn)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(yīng)用　402附錄Ⅰ　數(shù)學(xué)預(yù)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(xué)》教學(xué)大綱　418附錄Ⅶ　《普通物理學(xué)》教學(xué)進(jìn)程表　424附錄Ⅷ　《普通物理學(xué)》實(shí)驗(yàn)　426緒論　426實(shí)驗(yàn)一　基本度量——長度測量和密度測定　449實(shí)驗(yàn)二　氣軌上運(yùn)動物體的研究　455實(shí)驗(yàn)三　自由落體的研究　458實(shí)驗(yàn)四　轉(zhuǎn)動慣量的測定　461實(shí)驗(yàn)五　用伸展法測金屬絲的楊氏彈性模量　467實(shí)驗(yàn)六　液體粘滯系數(shù)的測定(落球法)　471實(shí)驗(yàn)七　線性電阻和百線性電阻的伏安特性曲線　473實(shí)驗(yàn)八　電表的改裝與校準(zhǔn)　476實(shí)驗(yàn)九　用惠斯登電橋測電阻　479實(shí)驗(yàn)十　用模擬法測繪靜電場　482實(shí)驗(yàn)十一　用電位差計(jì)測量電動勢　487實(shí)驗(yàn)十二　磁場的測量　489實(shí)驗(yàn)十三　示波器的使用　492實(shí)驗(yàn)十四　測繪鐵磁性材料的磁化曲線和磁滯回線　499實(shí)驗(yàn)十五　薄透鏡焦距的測定　504實(shí)驗(yàn)十六　分光計(jì)的調(diào)整和使用　506實(shí)驗(yàn)十七　光的干涉　516實(shí)驗(yàn)十八　用衍射光柵測光波波長　521實(shí)驗(yàn)十九　測光電器件的光變譜特性　523實(shí)驗(yàn)二十　夫蘭克－赫芝實(shí)驗(yàn)　530

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