PCAI 内容索引

1  力学

1.1 运动与力
1.1.1 曲线运动
 引言
 坐标系
 运动学中的积分与微分运算
 抛体运动
1.1.2 相对运动
 引言
 相对运动的描述
 运动描述的相对性


1.1.3 惯性系与非惯性系
 引言
 惯性系与非惯性系的描述
 惯性系的特点
 几种实用的惯性系
 惯性力
 科里奥里力
 惯性力的应用
 讨论

1.2 力矩的概念

1.2.1 力矩的概念
 力矩的概念
 力对轴上某点的力矩与力对该轴的力矩之间的关系及演变

1.2.2 决定转动惯量的因素
 盘状飞轮啮合的受力分析
 子弹打击悬挂细杆过程中的受力分析
1.3 功与参照系
1.3.1 功与参照系
 一个力的功的大小、正负与参照系有关
 作用力和反作用力做功之和与参照系无关

1.3.2 保守力与势能
 保守力与势能的关系
 势能曲线


1.3.3 机械能守恒定律与参照系
 有关练习
 例题
1.3.4  刚体的动能、在重力场中的势能、机械能守恒
 有关练习
 例题
1.4 动量守恒定律
1.4.1 动量守恒定律
 动量
 质点动量定理
 质点系动量定理 
 动量守恒定律
 角动量守恒定律
 质点角动量与角动量守恒
 质点系角动量与角动量守恒
 刚体角动量与角动量守恒

2  热力学

2.1 分子运动论
2.1.1 分子力及气体分子模型
 分子力曲线
 分子力与分子势能
 气体分子模型
    理想气体模型
    无引力弹性刚球模型
    弱引力刚性球模型
    刚性连结的质点系模型

2.1.2 麦克斯韦速率分布
 统计分布规律
    伽尔顿板实验 
    统计涨落现象
 麦克斯韦速率分布规律
    速率分布函数
    速率分布实验
         葛正权实验
         密勒库什实验
    速率分布曲线
 麦克斯韦速率分布的变化规律
    分子数对分布规律的影响
    温度对分布规律的影响
    质量对分布规律的影响
 三种速率


2.1.3 气体分子碰撞的统计规律
 气体分子碰撞的经典简化模型
 平均碰撞频率
 气体分子运动的平均自由程
2.2 热力学
2.2.1 热力学第一定律
 热功当量实验
 热力学第一定律的表述
 理想气体的准静态过程

2.2.2 循环过程
 正循环(热机循环)
 逆循环(致冷机循环)
 理想气体的热机循环
    卡诺循环
    奥托循环
    狄塞尔循环
2.2.3 热力学第二定律
 热力学第二定律的文字表述
 玻尔兹曼熵公式与熵增加原理
 可逆过程、克劳修斯熵公式
 热力学第二定律的数学表述
 与熵有关的问题
    熵和能量退化
    熵与时间箭头
    熵与有机体
    熵与信息

3  电磁学

3.1 静电场
3.1.1 静电场的描绘
 点电荷的电场
 静电透镜中一个孔附近的电场
 电四极透镜的场


3.1.2 高斯定理
 电通量
 高斯定理
 应用高斯定理求电场分布


3.1.3 静电场对电偶极子的作用

 电偶极子在匀强电场中的运动

3.1.4 静电场中的导体
 导体的静电平衡
 静电平衡时导体上的电荷分布
 静电屏蔽
3.2 稳恒磁场
3.2.1 磁感应强度 B 的定义

3.2.2
毕奥-萨伐尔定律
 毕奥-萨伐尔定律的应用
 亥姆霍兹线圈

3.2.3 磁通量
 一根长直电流导线的B线
 两根长直载流导线的B线
 圆电流的 B 线
 长直螺线管的 B 线

3.2.4 磁场高斯定理

3.2.5 安培环路定理

3.2.6
安培定律
 载流导线在磁场中受力
 载流线圈在磁场中受磁力矩

3.2.7 洛仑兹力
 带电粒子在磁场中运动轨道
 磁聚焦现象
 霍耳效应

3.2.8 磁介质
 顺磁质和抗磁质的微观解释
 铁磁质
 磁畴
3.3 电磁感应与电磁波
3.3.1 电磁感应定律
 模拟实验
 电动势
 电磁感应定律
 发电机原理
 楞次定律
 涡流热效应
 涡流机械效应
 空间磁悬浮技术

3.3.2 动生、感生电动势
 动生电动势
 能量来源
 法拉第圆盘机
 感生电场
 变化的磁场与感生电场
 感生电场的分布
 感应加速器

3.3.3 自感与互感
 自感
 LR 电路
 互感
 互感的应用

3.3.4 磁场能量
 自感磁能
 磁场能量

3.3.5 位移电流与麦氏方程
 位移电流
 安培环路定理普遍形式
 麦克斯韦方程组

3.3.6 电磁波的产生与验证
 电磁波的图象
 LC 振荡电路
 天线与偶极振子
 电磁波的性质
 赫兹实验

3.3.7 电磁波的应用
 电磁波谱
 无线电波与通讯
 宇宙电磁波

4  振动与波

4.1 机械振动
4.1.1 谐振动
 弹簧振子
 单摆
 复摆
 谐振动曲线
4.1.2 相位
 相位
    相位演示
    初相计算
 相位差
    相位差演示
    同相与反相
    谐振动曲线与相位
4.1.3 振动的合成
 同方向同频率谐振动合成
 同方向谐振动合成及拍演示
 两个互相垂直同频率谐振动合成
 两个互相垂直不同频率谐振动合成

4.2 机械波

4.2.1 波的传播
 波的表达式
 相位的传播
    横波的相位传播
    纵波的相位传播
 惠更斯原理
    基本概念
    波阵面
    衍射
    折射与反射

4.2.2 波的干涉
 水波演示
 干涉基本概念


4.2.3 驻波与半波损失
 驻波
    驻波的形成
    驻波的特性
    驻波的波形

 半波损失
    无半波损失的情况
    有半波损失的情况

4.2.4 多普勒效应
 原理分析
 多普勒效应演示

5  光学

5.1光的干涉
5.1.1 光 源
 光源
 光源的发光机制
 从普通光源获得相干光的方法


5.1.2 光 程
 光程
 薄透镜近轴光线的等光程性


5.1.3 杨氏双缝干涉
 杨氏双缝干涉实验装置与干涉条纹的特点
 波长及装置结构变化时干涉条纹的移动和变化
 介质对干涉条纹的影响
 光源宽度对干涉条纹反衬度的影响
 杨氏双孔干涉实验
 杨氏三缝干涉实验

5.1.4 等厚干涉条纹
 劈形膜干涉
 牛顿环

5.1.5 等倾干涉条纹
 等倾干涉条纹的形成
 实验装置与演示
 薄膜厚度的影响
 扩展光源的作用


5.1.6 迈克耳孙干涉仪
 原理及结构
 等倾条纹
 等厚条纹
5.2 光的衍射
5.2.1 各种孔径的夫琅禾费衍射图样
 各种孔径的夫琅禾费衍射图样

5.2.2 夫琅禾费单缝衍射
 实验装置及现象
 用非涅耳半波带法讨论条纹分布
 用振幅矢量法讨论光强分布
    振幅分量法
 讨论各因素对条纹分布的影响
    缝宽对条纹分布影响

    波长对条纹分布影响
    单缝位置对条纹分布影响
    光源位置对条纹分布影响

5.2.3 光学仪器的分辨本领
 夫琅禾费圆孔衍射
 瑞利判据

5.2.4 多缝衍射
 光栅种类
 实验装置及现象
 光强分布及图样特点

 讨论各因素对条纹分布影响
    缝宽对条纹分布影响
    光栅常数对条纹分布影响
    刻线数目对条纹分布影响
    波长对条纹分布影响
5.3 光的偏振
5.3.1 自然光与偏振光
 自然光
 部分偏振光
 线偏振光
 圆偏振光
 椭圆偏振光


5.3.2 布儒斯特定律
 布儒斯特定律

5.3.3 双折射
 双折射

5.3.4 波片
 波片
 四分之一波片
 二分之一波片

5.3.5 马吕斯定律
 马吕斯定律

5.3.6 平面波在晶体中的传播
 平面波在晶体中的传播

5.3.7 尼科尔棱镜
 尼科耳棱镜
 渥拉斯顿棱镜
 洛匈棱镜

6  近代物理

6.1 量子力学基础
6.1.1 普朗克能量子假设

6.1.2 光电效应
 光电效应实验
 爱因斯坦光子假设
 光电效应实验规律解释
 光电效应模拟实验
 光电效应应用简介

6.1.3 微观粒子的特性
 微观粒子不同于经典粒子
 微观粒子不同于经典波
 微观粒子的波粒二象性
 微观粒子波动性的实验验证
 波函数和概率密度
6.1.4 薛定谔方程的解
 一维势场问题
 氢原子结构问题