物理力学讲义

在加州理工学院，钱学森开设了“物理力学”课程，编写了“物理力学”讲义。这一著作直到钱学森回国以后，才于1962年2月由科学出版社将其正式出版，命名为《物理力学讲义》。

物理力学是一门新兴的学科，它从物质的微观结构出发，提供计算工程技术中所用介质和材料的热力学性质的方法。钱学森是这门学科的开创者之一。钱学森关于物理力学的研究成果主要是在1950年到1955年在美国争取返回祖国这一时期取得的。1946年他将稀薄气体的物理、化学和力学特性结合起来研究，是先驱性的工作。他起初从事这项研究的目的，仅仅是为了搞清火箭发动机中气体的物理和化学性能。因为这时气体处于高温高压的极端条件之下，这些性能参数无法用实验手段测得。怎么办？他设想通过理论计算，获得这些参数。他凭借自己深厚的数学和物理根基，开始这项研究，并取得成果。

从《物理力学讲义》初版至今已经有40多年了，为了推动这门学科的发展和工程应用，特将该书再版，称为《物理力学讲义》（新世纪版）。这次再版，对书中文字的个别差错做了更正，科技符号、量和单位根据现行国家标准作了相应调整。书中有些计算过程采用了非法定计量单位，为体现原书风貌，不做改动。散发着油墨清香的《物理力学讲义》（新世纪版）出版了，相信它的面世，会给广大老读者、新读者以新的启迪，增加对物理力学的了解和认识，促进这门学科在新世纪取得新的进展。

《物理力学讲义》（新世纪版），钱学森编，上海交通大学出版社2007年8月第一版，58.00元物理力学是一门新兴的学科，它从物质的微观结构出发。提供计算机工程技术和所用介质和材料的热力学性质的方法。本书第1章绪论阐明了物力学的内容、观点和方法，第2、第3、第4章是基础原理，第5章到第9章分别处理气体、固体的液体的热力学性质，说明了从分子结构计算宏观性质的方法，第10章到第13章处理各种输运过程，像热传导、粘滞性、扩散、中子慢化及热辐射等。

本书的特点是给出了明确具体而切实可行的计算方法，使得工程介质和材料的热力学性质可以不完全依靠实验就能确定。

第1章　绪论1.1　什么是物理力学?1.2　物质的结构1.3　原子半径与分子结构1.4　物质结构概念的应用第2章　量子力学2.1　薛定谔波动方程2.2　振幅方程2.3　波函数的物理意义2.4　谐振子2.5　点粒子的体系2.6　氢原子2.7 自由粒子2.8　氢原子的内部动力学2.9　类氢原子的能级2.10　电子自旋2.11　分子能级的分类2.12　分子的波动方程2.13　双原子分子2.14　U(r)的性质2.15　刚性线转子的简单势2.16　莫尔斯势2.17　多原子分子第3章　统计力学基础3.1　体系的系集3.2　关于微观性质的准备知识3.3　一个系集状态的一般性质3.4　关于平均的规则3.5　一个经典系集的描写3.6　可及性(主要是经典部分)3.7　关于相似体系的系集的可及态对称群和反对称群3.8　关于真实系集本征函数的对称类型3.9　计算普通系集可及态的捷径3.10　关于定域系配容的计算第4章　恒定体系系集的一般原理4.1　权重4.2　几个简单体系的状态的权重4.3　可及态(配容)的计算4.4　两组定域线性振子的系集4.5　最陡下降法的简单描述4.6　平均值和统计温标4.7　多自由度体系及退化体系4.8　线性谐振子4.9　二维及三维谐振子4.10　没有轴自旋的刚性转子4.11　有绕轴自旋的刚性转子(对称陀螺)4.12　两组非定域系组成的系集4.13　数学推导4.14　结果之摘要4.15　退化体系4.16　经典统计力学4.17　无结构质点在盒子中的运动4.18　系集的外作用力4.19　统计力学与热力学之间的关系第5章　理想气体第6章　固体的热学性质第7章　固体的物态方程第8章　非理想气体第9章　液体和稠密气体第10章　输运过程的一般理论第11章　粘滞性，扩散和热传导第12章　中子的扩散和减速第13章　热辐射附录　物理常数表编后记

1953年他正式提出物理力学概念，主张从物质的微观规律确定其宏观力学特性，改变过去只靠实验测定力学性质的方法，大大节约了人力物力，并开拓了高温高压流体力学的新领域。在此期间，钱学森发表了“液体特性”、“气体在高温高压下的热力学性质”、“关于谱线吸收系数的某些积分的计算”等数篇论文。在加州理工学院，他开设了“物理力学”课程，编写了“物理力学”讲义。这一著作直到钱学森回国以后，才于1962年2月由科学出版社将其正式出版，命名为《物理力学讲义》。

《物理力学讲义》自出版以来，受到广泛的重视和好评，中国科学技术大学等高校在上世纪60年代相继开设了这门课程，培养了一批物理力学的青年工作队伍。在工程实践中，物理力学得到有效应用，借助于近代物理学、物理化学、量子化学等学科成就，使设计人员在确定介质和材料时，工作效率明显提高。