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小时物理百科

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目录树

第一部分 科普

第一章 经典力学


经典力学及其他物理理论  经典力学 

第二章 电动力学


电动力学  静电的基本规律和性质  荷质比的测定 

第三章 量子力学


原子的观念  从天球的音乐到玻尔模型  量子力学 

第四章 其他


天文学常识 

第二部分 微积分

第一章 基础


公理系统  集合  整数  映射  二项式定理  二项式定理(非整数幂)  直线和平面的交点  等比数列  三角恒等式  双曲函数  sinc 函数  充分必要条件  四象限 Arctan 函数  极坐标系  阿基米德螺线  柱坐标系  球坐标系  球坐标与直角坐标的转换  圆锥曲线的极坐标方程  椭圆的三种定义  双曲线的三种定义  抛物线的三种定义  圆锥曲线的光学性质  复数  复变函数  幂函数(复数)  指数函数(复数)  三角函数(复数)  复变函数的导数 柯西—黎曼条件  复变函数的积分  柯西积分定理  立体角 

第二章 一元微积分


微积分导航  极限  小角正弦极限  自然对数底  切线与割线  函数的连续性  导数  求导法则  反函数求导  基本初等函数的导数  高阶导数  莱布尼兹公式  导数与函数极值  用极值点确定函数图像  一元函数的微分  复合函数求导 链式法则  泰勒展开  导数与差分  不定积分  换元积分法  分部积分法  积分表  定积分  牛顿—莱布尼兹公式  极坐标中的曲线方程  函数的算符  常微分方程  一阶线性微分方程  二阶常系数齐次微分方程  一维齐次亥姆霍兹方程  二阶常系数非齐次微分方程  正交函数系  傅里叶级数(三角)  傅里叶级数(指数)  狄拉克 delta 函数  傅里叶变换(三角)  傅里叶变换(指数)  拉普拉斯变换  拉普拉斯变换的性质  gamma 函数 

第三章 多元微积分与矢量分析


偏导数  最小二乘法  全微分  复合函数的偏导 链式法则  全导数  矢量的导数 求导法则  偏微分算符  一元矢量函数的积分  方向导数  二元函数的极值  重积分  极坐标系中单位矢量的偏导  正交曲线坐标系  多元函数的傅里叶级数  曲线坐标系中的重积分  矢量场  线积分  曲面积分 通量  证明闭合曲面的法向量面积分为零  矢量算符  拉普拉斯算符  一种矢量算符的运算方法  梯度 梯度定理  散度 散度定理  旋度 斯托克斯定理  矢量分析总结  拉格朗日乘数法  一阶线性常微分方程组  齐次函数的欧拉定理  多元泰勒展开  雅可比行列式  高斯积分  多维球体的体积  多元函数积分和宇称 

第三部分 线性代数

第一章 线性代数 1


线性代数导航  几何矢量  矢量内积  正交归一基底  施密特正交归一化  右手定则  矩阵  行列式  矢量叉乘  矢量叉乘分配律的几何证明  叉乘的矩阵形式  连续叉乘的化简  高斯消元法解线性方程组  线性相关 线性无关  克莱姆法则  三矢量的混合积  平面旋转变换  线性变换  逆矩阵  平面旋转矩阵  三维旋转矩阵  绕轴旋转矩阵  旋转矩阵的导数  厄米矩阵  矩阵的本征方程  对称矩阵的本征问题  厄米矩阵的本征问题  相似变换和相似矩阵  矩阵的迹 

第二章 线性代数 2


矢量空间  内积  狄拉克符号  线性相关 线性无关  子空间  直和  对易算符  代数矢量  矩阵与线性映射  正交子空间  矩阵的秩  证明矩阵行秩等于列秩  线性方程组与矢量空间  酋矩阵  超定线性方程组  傅里叶变换与矢量空间  海森矩阵  张量积空间  四元数与旋转矩阵 

第四部分 抽象代数基础

第一章 群论


  子群  陪集和同余  正规子群  群同态  群作用  商空间  群论中的证明和习题解答 

第二章 其他


  域上的代数 

第五部分 拓扑学

第一章 点集拓扑


拓扑空间  点集的内部、外部和边界  连续映射和同胚  紧致性  连通性  道路连通性  分离性 

第六部分 概率与统计

第一章 基础


随机变量 概率分布函数  随机变量的变换  多变量分布函数  高斯分布(正态分布)  二项分布  中心极限定理  二维随机走动  平均值的不确定度 

第七部分 偏微分方程和特殊函数

第一章 基础


分离变量法  拉普拉斯方程  柱坐标系中的拉普拉斯方程  球坐标系中的梯度散度旋度及拉普拉斯算符  球坐标系中的拉普拉斯方程  球坐标系中的亥姆霍兹方程  勒让德多项式  连带勒让德多项式  贝赛尔函数  球贝塞尔函数  球谐函数  球谐函数表  Wigner D 矩阵  平面波的正交归一  平面波的球谐展开  球谐波的归一化  分离变量法与张量积空间  广义球谐函数  误差函数  虚误差函数  超几何函数  椭圆积分  库仑函数 

第八部分 其他数学

第一章 数学分析


度量空间  范数  投影算符  柯西—施瓦茨不等式  巴拿赫空间  希尔伯特空间  一致连续  一致收敛  数学分析笔记  黎曼积分与勒贝格积分  泛函分析笔记1  泛函分析笔记2  泛函分析笔记3  泛函分析笔记4  泛函分析笔记5 

第二章 其他


堆放排列组合  选择的展开定理  解三棱锥顶角  足球顶点坐标的计算  CG 系数  Wigner 3j 符号  Wigner 6j 符号  Wigner 9j 符号  二元关系  流形  群论笔记  范畴论 

第九部分 力学

第一章 运动学


物理量和单位转换  无单位的物理公式  位置矢量 位移  速度 加速度(一维)  速度 加速度  圆周运动的速度  圆周运动的加速度  匀加速运动  极坐标中的速度和加速度  速度的坐标系变换  加速度的坐标系变换 

第二章 质点


牛顿运动定律 惯性系  功 功率  动能 动能定理(单个质点)  力场 势能  机械能守恒(单个质点)  动量 动量定理(单个质点)  角动量 角动量定理 角动量守恒(单个质点)  简谐振子  受阻落体  单摆  傅科摆  惯性力  离心力  科里奥利力  地球表面的科里奥利力 

第三章 质点系与刚体


常见物理量  物理学常数定义  自由度  质点系  质心 质心系  质点系的动量  刚体  轻杆模型  动量定理 动量守恒  质点系的动能 柯尼希定理  力矩  刚体的静力平衡  角动量  角动量定理 角动量守恒  二体系统  二体碰撞  刚体的绕轴转动 转动惯量  平行轴定理与垂直轴定理  常见几何体的转动惯量  刚体的平面运动方程  惯性张量  瞬时转轴  刚体绕轴转动 2  刚体的动能定理  刚体的运动方程  刚体运动方程(四元数) 

第四章 软体和液体


绳的法向压力  流密度  浮力 

第五章 振动与波动


振动的指数形式  能量法解谐振动问题  拍频  受阻简谐振子  简谐振子的品质因数  简谐振子受迫运动  平面波  多普勒效应(一维匀速)  多普勒效应  一维波动方程  二维波动方程  波的能量  波的强度  冲击波 

第六章 中心力场问题


万有引力 引力势能  球体的引力场  中心力场问题  开普勒问题  开普勒三定律  拉普拉斯—龙格—楞次矢量  轨道方程 比耐公式  开普勒第一定律的证明  开普勒第二和第三定律的证明  反开普勒问题  散射  卢瑟福散射  闭合轨道的条件 

第七章 分析力学


拉格朗日方程  单摆(大摆角)  双摆和三摆  达朗贝尔定理  哈密顿原理  运动积分  哈密顿正则方程  分析力学笔记 

第八章 轨道力学


二体问题综述  轨道参数 时间变量  限制性三体问题  雅可比常量  拉格朗日点 

第十部分 光学

第一章 几何光学


惠更斯原理  光的折射 斯涅尔定律  薄透镜 

第二章 波动光学


可见光谱  双缝干涉中一个重要极限  杨氏双缝干涉实验  劳埃德镜实验  普通光源的发光机理  单色光 

第十一部分 电动力学

第一章 基础


电流  电流密度  库仑定律  电场  电势 电势能  电偶极子  电偶极子2  导体  电压  电容  电介质  电极化强度  电极化强度与极化电荷的关系  介质中的静电场  电阻 欧姆定律  电感  电场的高斯定理  电场的能量  LC 振荡电路  力电振动类比  LC 受迫振荡电路  比奥萨伐尔定律  安培环路定理  洛伦兹力  磁场的能量  磁通量  安培力  磁场中闭合电流的合力  磁场中闭合电流的力矩  法拉第电磁感应定律  分子电流和分子磁矩  磁介质  磁化强度  顺磁质的磁化  有磁介质时的安培环路定理  电路  基尔霍夫电路定律  惠斯通电桥 

第二章 电动力学 2


电荷守恒 电流连续性方程  电多极展开  电磁场标势和矢势  磁标势  磁多极矩  规范变换  洛伦兹规范  库仑规范  电磁场的能量守恒 坡印廷矢量  麦克斯韦方程组  麦克斯韦方程组(介质)  非齐次亥姆霍兹方程 推迟势  电场波动方程  真空中的平面电磁波  介质中的波动方程  菲涅尔公式  盒中的电磁波  电磁场的动量守恒 动量流密度张量  磁旋比 玻尔磁子 

第三章 电动力学 3


电磁场的参考系变换  拉格朗日电磁势  电磁场角动量分解 

第十二部分 相对论

第一章 狭义相对论


狭义相对论  洛伦兹变换  光的多普勒效应  洛伦兹群 

第十三部分 量子力学

第一章 量子力学 1


玻尔原子模型  原子单位  量子力学与矩阵  算符和本征问题  定态薛定谔方程  薛定谔方程  不确定原理  多维空间中的量子力学  高斯波包  无限深势阱  升降算符  简谐振子(升降算符)  简谐振子升降算符归一化  简谐振子(级数)  有限深球势阱  一维 delta 势能散射  方势垒  拉比频率  二维无限深势阱  平均值(量子力学)  守恒量(量子力学)  薛定谔方程的分离变量法  对易厄米算符与共同本征矢  类氢原子的约化质量  概率流密度  算符的矩阵表示  轨道角动量  轨道角动量升降算符归一化  自旋角动量  自旋角动量矩阵 

第二章 量子力学 2


算符的指数函数 波函数传播子  平移算符  旋转算符  角动量加法(量子力学)  能量归一化  氢原子基态的波函数  球坐标和柱坐标中的定态薛定谔方程  球坐标中的薛定谔方程  量子力学中的变分法  含时微扰理论  几种含时微扰  含连续态的微扰理论  量子散射  波恩近似(散射)  质心系中的多粒子问题  三维简谐振子(球坐标)  球面散射态与平面散射态的转换  库仑波函数  量子力学的基本假设  共振  带电粒子的薛定谔方程  电磁场中的单粒子薛定谔方程  电磁场中的类氢原子  氢原子电离截面  Volkov 波函数  氢原子的选择定则  康普顿散射  全同粒子  密度矩阵  Hartree-Fork 方法  多通道散射  Adiabatic 笔记  量子力学中的数学笔记  晶体衍射 

第三章 量子力学与量子场论


前言  基本概念  全同粒子的统计  近似理论:微扰  角动量  冷原子基本知识  两个原子间的相互作用  Feshbach 共振  BCS-BEC Crossover 的平均场描述  BEC 超流 

第十四部分 原子分子物理

第一章 原子


类氢原子的定态波函数  氢原子波函数分析  电子轨道与元素周期表  原子符号  Keldysh 参数  FROG  Frog-Crab 

第十五部分 热力学和统计力学

第一章 热力学


气体分子对容器壁的压强  理想气体状态方程  温度 温标  理想气体的内能  压强体积图  热平衡 热力学第零定律  热传导定律  热力学第一定律  等压过程  等体过程  等温过程  热容量  绝热过程    准静态过程  卡诺热机  分子平均碰壁数  气体分子的速度分布  麦克斯韦—玻尔兹曼分布  理想气体分压定律  饱和蒸汽压 

第二章 统计力学


统计力学公式大全  相空间  理想气体的状态密度(相空间)  理想气体单粒子能级密度  理想气体(微正则系综法)  正则系宗法  理想气体(正则系宗法)  理想气体(巨正则系综法)  等间隔能级系统(正则系宗)  巨正则系综法  量子气体(单能级巨正则系综法)  量子气体(巨正则系宗) 

第十六部分 计算物理

第一章 Matlab 简介


计算物理导航  Matlab 简介  Matlab 的变量与矩阵  Matlab 的判断与循环  Matlab 的函数  Matlab 画图  Matlab 的程序调试及其他功能 

第二章 Python 简介


Python 简介  Python 数据类型  Numpy 库  Python 文件读写  Python 判断与循环  Python 函数  Python 画图  Python 的类  Python 模块  SciPy 数值微分与积分  SciPy 最小二乘法 

第三章 Linux 简介


Linux 基础  在 Linux 上编译 C/C++ 程序  Make 简介  Makefile 笔记 

第四章 C++ 简介


C++ 基础  C/C++ 多文件编译笔记  SLISC 库简介  BLAS 简介  矩阵的数据结构  带对角矩阵  GNU Scientific Library  简单的矢量和矩阵类  C++ 中的 SFINAE 技巧 

第五章 其他


LaTeX 结构简介  GitHub Desktop 的简单使用  cuBLAS 库 

第六章 数值验证及常用算法


二项式定理(非整数幂)的数值验证  二分法  多区间二分法  冒泡法  高斯消元法程序  Nelder-Mead 算法  最小二乘法的数值计算  数值积分(梯形法)  稀疏矩阵  函数求值  离散傅里叶变换  离散正弦变换 

第七章 计算机图形学


图像坐标系  三维投影  相机模型  由图像坐标计算射线  计算 3D 艺术画  相机的定位 

第八章 微分方程数值解


简谐振子受迫运动的简单数值计算  天体运动的简单数值计算  常微分方程(组)的数值解  中点法解常微分方程(组)  四阶龙格库塔法  刚体转动数值模拟 

第九章 偏微分方程数值解


一维波动方程的数值解 

第十章 一维薛定谔方程数值解


一维势能束缚态数值解(试射法)  无限深势阱中的高斯波包 

第十一章 氢原子薛定谔方程数值解


球谐函数数值计算  Crank-Nicolson 算法(一维)  Gauss-Lobatto 积分  FEDVR 算法  Lanczos 算法  指数格点  虚时间法求基态波函数  氢原子薛定谔方程数值解  氢原子球坐标数值解 TDSE 

第十二章 氦原子薛定谔方程数值解


氦原子数值解 TDSE 笔记  氦原子波函数数值分析 

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