Ⅰ 質点と剛体の力学 |
第1章 質点の運動 2 |
1.1 距離と速さ 2 |
平均の速さ |
1.2 変位 4 |
ベクトル和 |
1.3 速度 6 |
速度の成分 |
1.4 加速度 8 |
自動車の等加速度運動 |
1.5 単振動と円運動 10 |
単振動の速度、加速度 |
第2章 力と運動 12 |
2.1 運動の法則 12 |
運動方程式の各成分 |
2.2 力のつり合い 14 |
3つの地からの釣り合い |
2.3 重力を受ける物体の運動 16 |
放物運動 |
2.4 斜面と摩擦力 18 |
斜面上の質点 |
2.5 単振動 20 |
単振り子の単振動 |
2.6 強制振動と共振 22 |
減衰振動と過減衰 |
2.7 運動量保存の法則 24 |
撃力による運動量、座標の変化 |
第3章 仕事とエネルギー 26 |
3.1 仕事 26 |
ベクトルの内容 |
3.2 一般の経路に沿ってする仕事 28 |
ばねを伸び縮みさせるのに必要な仕事 |
3.3 いろいろな力と仕事 30 |
運動エネルギーと仕事 |
3.4 保存力と仕事 32 |
経路の逆転 |
3.5 保存力のポテンシャル 34 |
保存力とポテンシャル |
3.6 力学的エネルギー保存の法則 36 |
単振り子の力学的エネルギー |
3.7 衝突と力学的エネルギーの散逸 38 |
衝突による力学的エネルギーの損失 |
第4章 万有引力 40 |
4.1 万有引力の法則 40 |
2体問題 |
4.2 中心力場 42 |
ベクトル積 |
4.3 ケプラーの法則 44 |
宇宙速度 |
第5章 剛体の運動 46 |
5.1 自由度と重心 46 |
質点系の運動方程式 |
5.2 回転運動 48 |
力のモーメント |
5.3 力のつり合い 50 |
力のつり合い |
5.4 固定軸をもつ剛体の運動 52 |
剛体振り子 |
5.5 慣性モーメント 54 |
平行軸の定理 |
5.6 並進運動と回転運動の分離 56 |
重心のまわりの回転運動 |
5.7 剛体の平面運動 58 |
あらい水平面上の円筒 |
斜面をころがる剛体 |
II 弾性体・流体の力学 |
第1章 変形する物体の静力学 62 |
1.1 張力と圧力 62 |
法線応力と接線応力 |
1.2 ずれ応力と静水圧 64 |
静止流体中の圧力 |
1.3 弾性率 66 |
ポアソン比の性質 |
1.4 静水圧の性質 68 |
液体の浮かぶ円筒 |
第2章 流体力学 70 |
2.1 速度場 70 |
連続の法則 |
2.2 ベルヌーイの定理 72 |
トリチュリの定理 |
2.3 積分形の質量保存の法則 74 |
点状の湧き出し |
2.4 ガウスの定理 76 |
連続の方程式 |
2.5 渦 78 |
ストークスの定理(1) |
ストークスの定理(2) |
III 電磁気学 |
第1章 電流 82 |
1.1 電流の担い手 82 |
流体の流れと電気の流れ |
1.2 電位と電圧 84 |
電気抵抗率 |
1.3 キルヒホッフの第二法則 86 |
ホイートストン・ブリッジ |
1.4 電気エネルギーとジュール熱 88 |
交流のジュール熱 |
1.5 コンデンサーと電流 90 |
コンデンサーの放電 |
1.6 インダクタンスと電流 92 |
LとRを含む回路 |
1.7 共振回路 94 |
LCR回路の電気振動 |
1.8 交流とインピーダンス 96 |
複素インピーダンス |
第2章 荷電粒子と静電場 98 |
2.1 クーロンの法則 98 |
多数の点電荷によるクーロン力 |
2.2 電場 100 |
点電荷の電気力線 |
2.3 ガウスの法則 102 |
ガウスの法則の応用 |
2.4 電位 104 |
等電位面 |
2.5 静電場中の導体 106 |
導体表面の電場 |
2.6 コンデンサーの中の電場 108 |
同心球コンデンサー |
2.7 電場のエネルギー 110 |
電池のする仕事 |
2.8 静電場に対する微分形の法則 112 |
ラプラシアン |
第3章 電流と磁場 114 |
3.1 磁場と力 114 |
ローレンツ力 |
3.2 ビオ-サバールの法則 116 |
直線電流の作る磁場 |
3.3 磁石と磁場 118 |
点磁荷に対する磁位 |
3.4 閉じた電流と磁気モーメント 120 |
円電流が生じる磁場 |
3.5 アンペールの法則 122 |
アンペールの法則 |
3.6 ベクトルポテンシャルと微分形の法則 124 |
電流の作るベクトルポテンシャル |
第4章 変動する電磁場 126 |
4.1 電磁誘導 126 |
交流発電機の原理 |
4.2 誘導起電力 128 |
ファラデーの法則の積分系と微分系 |
4.3 インダクタンスと磁場のエネルギー 130 |
相反定理 |
4.4 変位電流 132 |
変位電流 |
第5章 物質中の電磁場 134 |
5.1 誘電体 134 |
分極電荷の面密度と電荷密度 |
5.2 物質中の電場の基本法則 136 |
誘電体があるときのガウスの法則 |
5.3 電束密度と電場の境界条件 138 |
電場の接線方向の成分 |
5.4 磁性体 140 |
磁束密度に対するガウスの法則 |
5.5 インダクタンスと透磁率 142 |
コイルに関する実験 |
5.6 微分形の法則 144 |
一様な媒質中の磁気モーメント |
磁化電流 |
IV 波動・光 |
第1章 波動 148 |
1.1 進行波を表す式 148 |
波動方程式 |
1.2 定在波 150 |
弦の振動 |
1.3 波の性質 152 |
反射の法則 |
第2章 電磁波と光 154 |
2.1 マクスウェルの方程式と電磁波 154 |
ベクトルに対する公式 |
2.2 電磁波の性質 156 |
反射係数 |
2.3 光の干渉 158 |
回折格子 |
薄膜による干渉 |
V 熱学 |
第1章 熱力学第一法則 162 |
1.1 温度と熱 162 |
熱力学のおける微小変化 |
1.2 仕事と温度 164 |
気体に加わる仕事 |
1.3 分子運動論 166 |
気体の圧力 |
1.4 単原子理想気体の内部エネルギー 168 |
気体定数 |
1.5 熱力学第一法則 170 |
冷凍機の原理 |
1.6 気体の熱容量 172 |
2原子分子理想気体の熱容量 |
1.7 断熱変化 174 |
等温線と断熱線 |
1.8 カルノーサイクル 176 |
カルノーサイクルの性質 |
第2章 熱力学第二法則 178 |
2.1 不可逆過程と熱力学第二法則 178 |
原理の等価性 |
2.2 クラウジウスの式 180 |
クラウジウスの式 |
2.3 任意のサイクルに対するクラウジウスの式 182 |
ガス冷凍庫の原理 |
2.4 エントロピー 184 |
状態変化とエントロピーの差 |
2.5 自由エネルギー 186 |
エントロピーの関数形 |
2.6 相平衡と相図 |
相平衡の条件 |
クラウジウス―クラペイロンの式 |
VI 現代物理学 |
第1章 相対性理論 192 |
1.1 相対性原理 192 |
マイケルソン・モーリーの実験 |
1.2 ローレンツ変換 194 |
ローレンツ変換 |
1.3 質量とエネルギー 196 |
VyとVyとの間の関係 |
第2章 光子・原子・原子核 198 |
2.1 熱放射と量子仮説 198 |
エネルギーの平均値 |
2.2 光子と物質波 200 |
光の波動説と原子に照射される光子数 |
2.3 原子 202 |
バルマー系列 |
2.4 前期量子論 204 |
量子条件 |
2.5 原子核と素粒子 206 |
原子核の変換 |
核分裂 |
第3章 量子力学 210 |
3.1 シュレーディンガー方程式 210 |
ハミルトニアン |
3.2 波動関数の物理的意味 212 |
不確定性原理 |
3.3 波動関数の例 214 |
固い壁間の1次元粒子 |
問題解答 216 |
索引 270 |
|