本书是依据教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会物理基础课程教学指导分委员会编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求》，并结合编者多年的教学实践经验编写而成的。全书分上、下两册。上册内容包括力学、机械振动和机械波、波动光学、分子物理学和热力学4篇；下册内容包括电磁学、近代物理基础2篇，共21章。本书将理工学科大学物理课程教学基本要求按认知规律有序整合，构建了基础物理的知识网络，对物理学的基本概念、基本理论作了比较系统全面的讲述，特别注重物理概念的描述，减少了比较繁杂的推导过程，增加了物理规律在工程中应用的内容，也介绍了一些近现代物理学的发展和热点问题，力求开拓学生的视野，增强学生学习物理的兴趣，正文中提供了一些典型例题，有助于学生自学、抓住重点。本书可作为高等学校工科各专业、理科非物理类专业的大学物理教材，也可以作为中学物理教师的教学参考书和自学人员的参考书。

前言
第一篇力学
第1章质点运动学3
1.1质点和参考系3
1.1.1质点3
1.1.2参考系4
1.1.3时间与时刻4
1.2位置矢量和位移5
1.2.1位置矢量5
1.2.2位移5
1.3速度和速率6
1.3.1速度6
1.3.2速率7
1.4加速度7
1.5圆周运动的描述10
1.5.1切向加速度和法向加速度10
1.5.2圆周运动的角量描述11
1.5.3线量和角量之间的关系13
1.6运动描述的相对性15
习题116
第2章质点动力学18
2.1牛顿运动定律18
2.1.1牛顿第一定律18
2.1.2牛顿第二定律19
2.1.3牛顿第三定律20
2.2力学中常见力和基本力20
2.2.1常见力20
2.2.2基本力23
2.3牛顿运动定律的应用24
2.4惯性系和非惯性系惯性力29
2.4.1惯性系和非惯性系29
2.4.2力学的相对性原理30
2.4.3非惯性参考系中的惯性力30
2.5动量冲量动量定理33
2.5.1动量34
2.5.2冲量34
2.5.3质点的动量定理34
2.5.4质点系动量定理36
2.5.5动量守恒定律38
2.6功动能动能定理41
2.6.1功和功率41
2.6.2动能45
2.6.3质点的动能定理46
2.7保守力势能48
2.7.1保守力48
2.7.2势能50
2.8功能原理和机械能守恒定律51
2.8.1质点系的动能定理51
2.8.2质点系的功能原理52
2.8.3机械能守恒定律54
2.8.4能量守恒定律55
2.9碰撞57
2.9.1对心碰撞58
2.9.2球的非对心碰撞62
2.10力矩角动量角动量定理62
2.10.1力矩63
2.10.2质点的角动量定理及角动量守恒定律64
2.10.3质点系的角动量定理和角动量守恒定律66
习题268
第3章刚体的定轴转动70
3.1刚体及刚体运动70
3.1.1刚体的概念70
3.1.2刚体运动及其分类70
3.1.3描述刚体定轴转动的物理量72
3.2转动惯量与转动定律73
3.2.1刚体的转动惯量73
3.2.2转动定律76
3.2.3转动定律的应用79
3.3守恒定律82
3.3.1力矩的功82
3.3.2刚体定轴转动的角动量和动能83
3.3.3刚体定轴转动中的机械能守恒83
3.3.4角动量守恒85
3.3.5刚体定轴转动的综合应用89
习题392
第二篇机械振动和机械波
第4章振动学基础99
4.1简谐振动方程99
4.1.1简谐振动99
4.1.2简谐振动方程100
4.1.3描写简谐振动的物理量102
4.1.4简谐振动的速度与加速度104
4.2简谐振动的旋转矢量表示法105
4.3简谐振动的能量108
4.4简谐振动的合成111
4.4.1两个同方向、同频率简谐振动的合成111
4.4.2两个同方向、不同频率简谐振动的合成113
4.4.3两个相互垂直同频率简谐振动的合成114
4.4.4两个相互垂直、不同频率简谐振动的合成116
4.5阻尼振动受迫振动共振117
4.5.1阻尼振动117
4.5.2受迫振动119
4.5.3共振120
习题4125
第5章波动学基础127
5.1机械波127
5.1.1机械波的产生与传播127
5.1.2机械波的特征128
5.1.3横波与纵波129
5.1.4描写波的物理量129
5.2平面简谐波131
5.2.1平面简谐波的波函数131
5.2.2平面简谐波波函数的求解举例135
5.3波的能量能流138
5.3.1波的能量138
5.3.2波的能流140
5.4惠更斯原理波的反射与折射143
5.4.1惠更斯原理143
5.4.2波的反射与折射144
5.5波的叠加与干涉146
5.5.1波的叠加原理146
5.5.2波的干涉与相干波146
5.5.3干涉极值条件及其应用147
5.5.4驻波149
5.6声波超声波次声波157
5.6.1声波157
5.6.2超声波158
5.6.3次声波159
习题5163
第三篇波动光学
第6章光的干涉167
6.1光源光的单色性和相干性167
6.2双缝干涉169
6.3光程和光程差172
6.4薄膜干涉175
6.5劈尖干涉牛顿环181
6.6迈克耳孙干涉仪及应用186
习题6190
第7章光的衍射193
7.1光的衍射现象惠更斯-菲涅耳原理193
7.2单缝和圆孔的夫琅禾费衍射195
7.3光栅衍射200
7.4光学仪器的分辨率205
7.5伦琴射线衍射布拉格方程210
习题7218
第8章光的偏振221
8.1自然光和偏振光221
8.2偏振片的起偏和检偏马吕斯定律223
8.3反射光和折射光的偏振226
8.4光的双折射现象229
8.5人为双折射现象233
8.6旋光现象235
习题8237
第四篇分子物理学和热力学
第9章气体动理论241
9.1平衡状态理想气体状态方程241
9.1.1状态参量241
9.1.2平衡态平衡过程242
9.1.3理想气体状态方程243
9.2气体分子运动论的压强公式244
9.2.1理想气体的微观模型244
9.2.2平衡态的统计假设244
9.2.3理想气体的压强公式245
9.3气体分子的平均平动动能与温度关系247
9.3.1温度公式247
9.3.2气体分子的方均根速率248
9.4能量按自由度均分原理理想气体的内能249
9.4.1自由度249
9.4.2气体分子的自由度250
9.4.3能量均分原理250
9.4.4理想气体的内能252
9.5麦克斯韦分子速率分布律254
9.5.1分子的速率分布254
9.5.2气体分子速率的三种统计平均值256
9.6平均自由程气体内的迁移现象258
9.6.1分子的平均碰撞频率258
9.6.2分子的平均自由程259
9.6.3气体内的迁移现象及其基本定律260
9.7真空的获得和低压的测定263
9.7.1真空的特点263
9.7.2真空的获得264
9.7.3真空（低压）的测量268
习题9271
第10章热力学的物理基础273
10.1热力学第一定律273
10.1.1热力学过程273
10.1.2功、热量、内能274
10.1.3热力学第一定律的建立276
10.2热力学第一定律对于理想气体的等值过程的应用277
10.2.1等容过程277
10.2.2等温过程277
10.2.3等压过程278
10.3气体的摩尔热容量280
10.3.1热容量的概念280
10.3.2气体的定容摩尔热容量CV280
10.3.3气体的定压摩尔热容量Cp281
10.3.4比热容比γ281
10.4绝热过程284
10.4.1绝热过程方程的推导285
10.4.2绝热线与等温线的讨论286
10.5循环过程卡诺循环287
10.5.1循环过程287
10.5.2循环效率288
10.5.3卡诺循环290
10.5.4卡诺热机的效率291
10.6热力学第二定律293
10.6.1热力学第二定律293
10.6.2可逆过程和不可逆过程296
10.6.3卡诺定理296
10.6.4热力学第二定律的统计意义296
习题10302
第11章真实气体304
11.1真实气体的等温线304
11.2范德瓦耳斯方程306
11.3焦耳-汤姆孙实验真实气体的内能309
11.4低温的获得311
11.4.1液化气体获得低温311
11.4.2绝热退磁降温312
11.4.3稀释制冷312
11.4.4激光冷却中性原子312
11.5相变与热处理技术313
11.5.1相变313
11.5.2热处理技术314
第五篇电磁学
第12章静电场3
12.1电荷和电场3
12.1.1电荷3
12.1.2电场5
12.2库仑定律电介质的影响5
12.3电场强度电场线8
12.3.1点电荷电场强度9
12.3.2静电场叠加原理10
12.3.3场强计算10
12.3.4电场线14
12.4电通量高斯定理15
12.4.1静电场中的高斯定理16
12.4.2高斯定理的应用19
12.5电场力的功电势23
12.5.1静电场力做功的特点23
12.5.2电势能电势24
12.5.3电势的叠加原理26
12.5.4电势的计算27
12.6等势面电场强度和电势梯度的关系30
12.6.1等势面30
12.6.2电场强度和电势梯度的关系30
习题1231
第13章静电场中的导体和电介质34
13.1静电场中的导体34
13.1.1导体静电平衡的条件34
13.1.2导体上的电荷分布35
13.1.3导体表面的场强与面电荷密度的关系36
13.1.4静电屏蔽37
13.1.5有导体存在时静电场的计算39
13.2静电场中的电介质41
13.2.1电介质的极化41
13.2.2电极化强度与极化电荷42
13.2.3电介质中静电场的基本规律44
13.3电容和电容器48
13.3.1孤立导体的电容48
13.3.2电容器的电容48
13.4静电场的能量51
习题1354
第14章电流的磁场57
14.1磁感应强度57
14.1.1基本磁现象57
14.1.2磁感应强度58
14.2磁场中的高斯定理59
14.2.1磁力线59
14.2.2磁通量60
14.2.3磁场中的高斯定理60
14.3毕奥-萨伐尔定律及其应用61
14.3.1稳恒电流的磁场61
14.3.2运动电荷的磁场62
14.3.3截流线圈的磁矩63
14.3.4毕奥-萨伐尔定律的应用63
14.4磁场的安培环路定理68
14.4.1安培环路定理68
14.4.2安培环路定理的应用71
习题1478
第15章磁场对电流的作用81
15.1带电粒子在电场和磁场中的受力及其运动81
15.1.1洛伦兹力81
15.1.2带电粒子在电场和磁场中的运动82
15.2带电粒子在电场和磁场中的运动和应用84
15.2.1质谱仪84
15.2.2回旋加速器86
15.2.3霍尔效应87
15.3磁场对载流导线的作用90
15.3.1安培定律90
15.3.2磁场对载流线圈的作用94
15.3.3平行电流间的相互作用力96
15.4载流导线或载流线圈在磁场内改变位置时磁场力所做的功97
15.4.1载流导线在磁场中运动时磁场力所做的功97
15.4.2载流线圈在磁场中转动时磁力矩所做的功98
习题1599
第16章电磁感应101
16.1电磁感应的基本定律101
16.1.1电磁感应现象101
16.1.2法拉第电磁感应定律102
16.1.3楞次定律103
16.2动生电动势105
16.2.1在磁场中运动的导线内的感应电动势105
16.2.2在磁场中转动的线圈内的感应电动势和感应电流108
16.3感生电场感生电动势110
……
第17章物质的磁性126
第18章电磁场理论的基本概念电磁振荡与电磁波139
第六篇近代物理基础
第19章相对论基础151
第20章波粒二象性180
第21章原子的量子理论初步202
附录243