本书是根据国家教育部《高等学校非物理专业物理课程教学基本要求》，为了适应科学技术的发展，在结合笔者多年的教学实践的基础上编写的本科物理教材．内容叙述简明，注重系统性和现代性．全书共一册，包括力学、热学、电磁学、波动光学、近代物理的内容．本书可作为非物理类理工科专业的大学物理教材和教学参考书．
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目录
前言
第1章 质点运动学 1
1.1 质点运动的一般描述 1
1.1.1 描述质点运动的几个基本物理量 1
1.1.2 质点运动的相对性 5
1.2 几种特殊运动的描述 6
1.2.1 匀变速直线运动 6
1.2.2 抛体运动 8
1.2.3 圆周运动 9
习题1 14
第2章 质点动力学 15
2.1 牛顿三定律惯性系和非惯性系 15
2.1.1 牛顿三定律 15
2.1.2 关于力的三条规律 16
2.1.3 惯性系和非惯性系惯性力 17
2.2 力的功（力的空间累积效应） 19
2.2.1 功 功率 能量 19
2.2.2 功和能的关系 23
2.3 力的冲量（力的时间累积效应） 25
2.3.1 动量 冲量 冲力 25
2.3.2 冲量和动量的关系 27
2.4 角动量和角动量定理 29
2.4.1 质点的角动量 29
2.4.2 质点的角动量定理 30
2.4.3 质点的角动量守恒定律 32
习题2 33
第3章 刚体力学基础 34
3.1 刚体运动 34
3.1.1 刚体的定义 34
3.1.2 刚体的运动 34
3.1.3 刚体的定轴转动 35
3.2 力矩 转动定律 转动惯量 36
3.2.1 力矩 36
3.2.2 转动定律 36
3.2.3 转动惯量的计算 38
3.3 转动动能 力矩的功 转动动能定理 41
3.3.1 转动动能 41
3.3.2 力矩的功 42
3.3.3 刚体定轴转动的动能定理 42
3.4 角动量 角动量定理 角动量守恒定律 44
3.4.1 角动量（动量矩） 44
3.4.2 角动量定理 44
3.4.3 角动量守恒定律 44
习题3 47
第4章 机械振动 49
4.1 简谐振动 49
4.1.1 简谐振动 49
4.1.2 描述简谐振动的物理量 50
4.1.3 简谐振动的矢量图示法 52
4.2 简谐振动的能量 54
4.3 简谐振动的合成 55
4.3.1 两个同方向同频率简谐振动的合成 55
4.3.2 同方向不同频率简谐振动的合成 56
4.3.3 两个相互垂直的同频率简谐振动的合成 57
4.4 阻尼振动和受迫振动简介 58
4.4.1 阻尼振动 59
4.4.2 受迫振动 60
习题4 60
第5章 机械波 63
5.1 描述机械波的基本物理量 63
5.2 平面简谐波的波函数 65
5.2.1 平面简谐波的波函数 65
5.2.2 波函数的物理意义 66
5.2.3 平面简谐波的微分方程 68
5.3 波的能量 68
5.3.1 波的能量和能量密度 68
5.3.2 能流和能流密度 70
5.3.3 波的吸收 70
5.4 惠更斯原理 70
5.5 波的叠加原理 波的干涉 71
5.6 驻波 74
5.7 多普勒效应 76
5.7.1 波源S相对于介质静止，而观察者O以速度v0相对于介质运动 77
5.7.2 观察者O相对于介质静止，而波源S以速度v0相对于介质运动 77
5.7.3 波源S和观察者O同时相对于介质运动 78
习题5 79
第6章 静电场 81
6.1 电荷的量子化 电荷守恒定律 81
6.1.1 电荷的量子化 81
6.1.2 电荷守恒定律 81
6.2 库仑定律 81
6.3 电场强度 82
6.3.1 静电场 82
6.3.2 电场强度 82
6.3.3 点电荷电场强度 83
6.3.4 电场强度叠加原理 84
6.4 电场强度通量 高斯定理 86
6.4.1 电场线 86
6.4.2 电场强度通量 87
6.4.3 高斯定理 88
6.4.4 高斯定理应用举例 89
6.5 静电场的环路定理 电势能 90
6.5.1 静电场力所做的功 90
6.5.2 静电场的环路定理 91
6.5.3 电势能 91
6.6 电势 92
6.6.1 电势 92
6.6.2 点电荷电场的电势 92
6.6.3 电势的叠加原理 92
6.7 电场强度与电势梯度 94
6.7.1 等势面 94
6.7.2 电场强度与电势梯度 95
6.8 静电场中的电偶极子 96
6.8.1 外电场对电偶极子的力矩和取向作用 96
6.8.2 电偶极子在电场中的电势能和平衡位置 96
习题6 96
第7章 静电场中的导体和电介质 99
7.1 静电场中的导体 99
7.1.1 静电感应 静电平衡条件 99
7.1.2 静电平衡时导体上电荷的分布 100
7.2 电容 电容器 100
7.2.1 孤立导体的电容 101
7.2.2 电容器 101
7.2.3 电容器的连接 103
7.3 静电场中的电介质 104
7.3.1 电介质对电容的影响 相对电容率 104
7.3.2 电介质的极化 105
7.3.3 电极化强度 105
7.4 电位移 有电介质时的高斯定理 106
7.5 静电场的能量 能量密度 107
7.5.1 孤立带电导体的电能 107
7.5.2 电容器的电能 108
7.5.3 静电场的能量 能量密度 108
习题7 109
第8章 稳恒磁场 111
8.1 磁场 磁感应强度 111
8.1.1 磁的基本现象 111
8.1.2 磁感应强度 112
8.2 毕奥-萨伐尔定律 113
8.2.1 磁场的叠加原理 113
8.2.2 毕奥-萨伐尔定律 113
8.2.3 毕奥-萨伐尔定律的应用举例 114
8.3 磁场的高斯定理 117
8.3.1 磁感应线 117
8.3.2 磁通量 117
8.3.3 磁场的高斯定理及其应用 118
8.4 安培环路定理 118
8.4.1 安培环路定理 118
8.4.2 安培环路定理的应用 119
8.5 磁场对运动电荷的作用 122
8.5.1 洛伦兹力 带电粒子在均匀磁场中的运动 122
8.5.2 带电粒子在现代电磁场技术中的应用举例 123
8.6 磁场对载流导线的作用 124
8.6.1 安培定律 124
8.6.2 磁场对平面载流线圈作用的力矩 125
8.7 磁场中的磁介质 126
习题8 127
第9章 电磁感应 电磁场基本方程 129
9.1 电磁感应的基本定律 129
9.1.1 电磁感应现象 129
9.1.2 电磁感应的基本定律 130
9.2 动生电动势 132
9.2.1 动生电动势 132
9.2.2 动生电动势与洛伦兹力的关系 133
9.2.3 动生电动势与能量守恒和转换定律的关系 134
9.2.4 磁场中转动线圈内的动生电动势 134
9.3 自感 互感 磁场的能量 136
9.3.1 自感 136
9.3.2 互感 137
9.3.3 磁场的能量 138
9.4 麦克斯韦的两个假设 140
9.4.1 麦克斯韦关于涡旋电场的假设 140
9.4.2 麦克斯韦关于位移电流的假设 142
9.5 麦克斯韦方程组 144
9.5.1 麦克斯韦方程组的积分形式 145
9.5.2 麦克斯韦方程组的微分形式 146
习题9 147
第10章 气体动理论 149
10.1 气体动理论的基本概念 150
10.1.1 热力学系统 150
10.1.2 平衡态、平衡过程、理想气体状态方程 150
10.2 理想气体状态方程的微观解释 153
10.2.1 理想气体压强公式 154
10.2.2 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系 155
10.3 能量按自由度均分原理 156
10.3.1 分子运动的自由度 156
10.3.2 能量均分定理 158
10.3.3 理想气体的内能 158
10.4 麦克斯韦速率分布 160
10.4.1 气体分子速率分布函数 160
10.4.2 麦克斯韦分子速率分布律 161
10.4.3 三种统计速率 163
10.5 气体分子的平均自由程和碰撞频率 164
10.5.1 气体分子平均碰撞频率 164
10.5.2 分子的平均自由程 165
10.6 内迁移 范德瓦耳斯方程 167
10.6.1 气体内的迁移现象 167
10.6.2 真实气体 范德瓦耳斯方程 171
习题10 175
第11章 热力学基础 177
11.1 热力学第一定律 177
11.1.1 内能、功和热量 177
11.1.2 热力学第一定律 179
11.2 理想气体的等值过程 180
11.2.1 等容过程 180
11.2.2 等压过程 181
11.2.3 等温过程 182
11.3 理想气体的绝热过程和多方过程 184
11.3.1 绝热过程 184
11.3.2 多方过程 186
11.4 循环过程和卡诺循环 186
11.4.1 循环过程 186
11.4.2 热机和效率 187
11.4.3 制冷机及制冷系数 187
11.4.4 卡诺循环 188
11.5 热力学第二定律的表述 191
11.5.1 可逆过程与不可逆过程 191
11.5.2 热力学第二定律的表述 192
11.6 卡诺定理 194
11.6.1 卡诺定理的内容 194
11.6.2 卡诺定理的证明 194
11.6.3 热力学温标 195
11.7 熵和熵增加原理 195
11.7.1 克劳修斯等式 195
11.7.2 熵 196
11.7.3 熵增加原理 197
11.7.4 温熵图 198
11.8 热力学第二定律的统计意义 199
11.8.1 理想气体自由膨胀不可逆性的统计意义 199
11.8.2 热力学概率和玻尔兹曼熵公式 201
11.8.3 热力学第二定律的适用范围 201
习题11 201
第12章 波动光学 203
12.1 光的电磁理论 203
12.1.1 电磁学理论 203
12.1.2 相干光 204
12.2 分波面的干涉实验 205
12.2.1 杨氏双缝干涉实验 205
12.2.2 菲涅耳双面镜 207
12.2.3 劳埃德镜实验 207
12.3 分振幅干涉 207
12.3.1 光程 光程差 207
12.3.2 薄膜干涉 208
12.4 迈克耳孙干涉仪 213
12.5 光的衍射 214
12.5.1 光的衍射现象 214
12.5.2 衍射现象的分类 215
12.5.3 惠更斯-菲涅耳原理 216
12.6 单缝夫琅禾费衍射 216
12.7 圆孔衍射和光学仪器的分辨本领 218
12.7.1 网孔夫琅禾费衍射 218
12.7.2 光谱仪器的分辨本领 219
12.8 光栅衍射 220
12.8.1 光栅 220
12.8.2 光栅方程 221
12.8.3 光栅衍射的光强分布 222
12.8.4 光栅光谱 223
12.9 X射线衍射 224
12.10 光的偏振 225
12.10.1 光的偏振 线偏振光和自然光 226
12.10.2 偏振片 起偏和检偏 227
12.10.3 马吕斯定律 227
12.10.4 反射光和折射光的偏振 228
12.10.5 双折射引起的偏振现象 229
12.10.6 散射引起的偏振现象 230
习题12 231
第13章 狭义相对论 233
13.1 伽利略变换 经典力学的相对性原理 233
13.1.1 经典力学的时空观 伽利略变换 233
13.1.2 经典力学的相对性原理 233
13.2 迈克耳孙-莫雷实验 234
13.2.1 以太参考系 234
13.2.2 迈克耳孙-莫雷实验 234
13.3 狭义相对论的基本原理洛伦兹变换 235
13.3.1 狭义相对论的基本原理 235
13.3.2 洛伦兹变换 235
13.3.3 洛伦兹速度变换 236
13.4 狭义相对论的时空观 238
13.4.1 同时的相对性 238
13.4.2 长度的收缩 238
13.4.3 时间延缓 239
13.5 相对论动量和能量 241
13.5.1 相对论动量与质量 241
13.5.2 狭义相对论力学的基本方程 242
13.5.3 相对论动能 242
13.5.4 质量和能量的关系 243
13.5.5 动量与能量的关系 244
习题13 245
第14章 量子理论 247
14.1 黑体辐射和普朗克能量子假说 247
14.2 光电效应与爱因斯坦光量子假说 250
14.2.1 光电效应 250
14.2.2 爱因斯坦光量子假说 251
14.3 康普顿效应（散射） 251
14.4 玻尔氢原子理论 253
14.4.1 氢原子光谱 253
14.4.2 玻尔氢原子理论 253
14.5 波函数假定 254
14.5.1 德布罗意物质波假说 254
14.5.2 德布罗意波的统计解释 256
14.5.3 状态及状态的描述 256
14.5.4 状态叠加原理 259
14.5.5 内积 261
14.6 薛定谔方程假定 261
14.6.1 自由粒子波函数的薛定谔方程 262
14.6.2 算符化规则 263
14.6.3 非自由粒子波函数方程 264
14.6.4 波函数的标准条件 264
14.7 定态薛定谔方程 265
14.7.1 定态薛定谔方程的建立 265
14.7.2 定态的性质 266
14.7.3 定态的几个典型物理模型问题 266
14.8 电子自旋 281
14.8.1 电子自旋实验 281
14.8.2 电子自旋假设 284
习题14 285
习题参考答案 287
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