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description	大学工科物理（马文蔚《物理学》第七版上/下册）全部 16 章核心知识。用于公式推导、解题方法、物理概念解释、工程应用分析。提供力学、电磁学、振动与波、光学、热学、相对论、量子物理、原子核与粒子物理的系统性参考。

工科物理

基于马文蔚《物理学（第七版）》上下册，覆盖大学工科物理全部核心内容。包含力学（Ch1-4）、电磁学（Ch5-8）、振动与波（Ch9-10）、光学（Ch11）、热学（Ch12-13）、近现代物理（Ch14-16）。

如何使用此 Skill

• 查公式：用 cheatsheet.md 快速定位公式
• 查术语：用 glossary.md 查找概念定义
• 学解题方法：用 patterns.md 查找对应题型的解题框架
• 深入理解某章节：阅读 chapters/ch<NN>-<slug>.md 获取完整推导、思维模型和典型例题
• 跨章节理解：利用每章末尾的"关联章节"建立知识网络

核心框架

力学体系 (Ch1-4)

• 运动学 (Ch1)：位置矢量→速度→加速度，自然坐标系分解
• 动力学 (Ch2)：牛顿三定律 + 万有引力、弹性力、摩擦力
• 守恒律 (Ch3)：动量守恒（碰撞问题）、能量守恒（功和能方法）、质心运动定理
• 刚体转动 (Ch4)：$M=J\alpha$（类比 $F=ma$），角动量守恒，平动-转动类比

电磁学体系 (Ch5-8)

• 静电场 (Ch5)：库仑定律→高斯定理→环路定理→电势。电场是有源无旋场
• 导体与电介质 (Ch6)：静电平衡→静电屏蔽→极化→电容→电场能量
• 恒定磁场 (Ch7)：毕奥-萨伐尔定律→安培环路定理→洛伦兹力→安培力。磁场是無源有旋场
• 电磁感应 (Ch8)：法拉第定律→楞次定律→自感互感→位移电流→麦克斯韦方程组

波动物理 (Ch9-11)

• 振动 (Ch9)：简谐运动→旋转矢量法→阻尼/受迫振动→共振
• 波动 (Ch10)：波函数→波动方程→干涉→驻波→多普勒效应
• 光学 (Ch11)：干涉（双缝/薄膜）→衍射（单缝/光栅）→偏振

热学 (Ch12-13)

• 气体动理论 (Ch12)：微观统计→压强公式→温度公式→能量均分→麦克斯韦分布
• 热力学 (Ch13)：第一定律（$Q=\Delta E+W$）→循环效率→卡诺定理→熵增原理

近现代物理 (Ch14-16)

• 相对论 (Ch14)：洛伦兹变换→时间膨胀/长度收缩→质能关系
• 量子物理 (Ch15)：能量子→光电效应→波粒二象性→不确定关系→薛定谔方程
• 核与粒子 (Ch16)：核结合能→放射性衰变→裂变/聚变→标准模型

章节索引

章节	文件名	核心内容
Ch1	ch01-kinematics.md	质点运动学：位置矢量、速度、加速度、圆周运动、相对运动
Ch2	ch02-newton-laws.md	牛顿运动定律：三大定律、万有引力、弹性力、摩擦力
Ch3	ch03-momentum-energy.md	动量守恒与能量守恒：冲量、功、动能定理、碰撞、机械能守恒
Ch4	ch04-rigid-body.md	刚体转动与流体：转动定律、角动量守恒、平行轴定理
Ch5	ch05-electrostatic-field.md	静电场：库仑定律、高斯定理、电势、环路定理
Ch6	ch06-conductor-dielectric.md	导体与电介质：静电平衡、静电屏蔽、极化、电容、电场能量
Ch7	ch07-magnetic-field.md	恒定磁场：毕奥-萨伐尔定律、安培环路定理、洛伦兹力
Ch8	ch08-electromagnetic-induction.md	电磁感应：法拉第定律、楞次定律、自感互感、麦克斯韦方程组
Ch9	ch09-vibration.md	振动：简谐运动、旋转矢量法、阻尼振动、受迫振动、共振
Ch10	ch10-waves.md	波动：波函数、波动方程、干涉、驻波、多普勒效应
Ch11	ch11-optics.md	光学：双缝/薄膜干涉、单缝/光栅衍射、偏振、马吕斯定律
Ch12	ch12-kinetic-theory.md	气体动理论：压强公式、温度公式、能量均分、麦克斯韦分布
Ch13	ch13-thermodynamics.md	热力学：第一定律、多方过程、卡诺循环、熵增原理
Ch14	ch14-relativity.md	相对论：洛伦兹变换、时间膨胀、长度收缩、质能关系
Ch15	ch15-quantum-physics.md	量子物理：光电效应、康普顿效应、波粒二象性、薛定谔方程
Ch16	ch16-nuclear-particle.md	原子核与粒子物理：结合能、衰变定律、裂变聚变、标准模型

主题索引

按物理概念查找

• 力与运动：Ch1（运动学）、Ch2（牛顿定律）、Ch3（动量/能量）、Ch4（刚体转动）
• 电场与电势：Ch5（静电场）、Ch6（导体/电介质）
• 磁场与电磁感应：Ch7（恒定磁场）、Ch8（电磁感应）
• 振动与波：Ch9（振动）、Ch10（波动）
• 光：Ch11（波动光学）、Ch15（量子光学/光子）
• 热：Ch12（微观统计）、Ch13（宏观热力学）
• 时空与物质：Ch14（相对论时空）、Ch15（量子力学）、Ch16（核物理/粒子物理）

按解题方法查找

• 积分法：Ch1（运动学积分）、Ch3（功、动量积分）、Ch5（电势积分）、Ch7（毕奥-萨伐尔积分）
• 对称性/高斯面/安培回路：Ch5（高斯定理）、Ch7（安培环路定理）
• 守恒律：Ch3（动量、能量守恒）、Ch4（角动量守恒）、Ch13（热力学第一定律）
• 叠加法：Ch5/Ch7（场的叠加）、Ch9（振动合成）、Ch10（波的干涉）
• 类比法：Ch4（平动-转动）、Ch6/Ch7（$\mathbf{D}$ 与 $\mathbf{H}$）

按工程应用查找

• 发电机/电动机：Ch7（安培力/磁力矩）、Ch8（电磁感应）
• 变压器：Ch8（互感）
• 感应加热/涡流：Ch8（涡电流）
• 电容器/储能：Ch6（电容、电场能量）
• 光谱分析：Ch11（光栅光谱）
• 核能：Ch16（裂变/聚变）
• 激光：Ch15（受激辐射）
• 测年/放射性：Ch16（衰变定律）

核心解题策略

1. 对称性分析优先：面对电场/磁场问题，先判断对称性，能用高斯定理/安培环路定理就不积分
2. 能量法优于运动方程：复杂路径问题优先用动能定理或机械能守恒
3. 矢量分解：力的分解、场的分解、速度的分解——选好坐标系事半功倍
4. 守恒律优先：碰撞→动量守恒，合外力矩为零→角动量守恒，仅保守力→机械能守恒
5. 类比迁移：$F=ma \leftrightarrow M=J\alpha$，$\mathbf{D} \leftrightarrow \mathbf{H}$，$C \leftrightarrow L$，$1/C \leftrightarrow L$

物理学的四次伟大综合

综合	人物	公式/理论	章节
第一次	牛顿	$\mathbf{F}=m\mathbf{a}$ + 万有引力	Ch2-4
第二次	麦克斯韦	麦克斯韦方程组	Ch8
第三次	爱因斯坦	$E=mc^2$，狭义相对论	Ch14
第四次	普朗克/薛定谔等	$E=h\nu$，薛定谔方程	Ch15