大学物理学（上、下全二册）/汪晓元主编/复旦大学出版社


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	大学物理学（上、下全二册）
	作者：	汪晓元主编
	定价：	54.00元	页数：	672页
	ISBN：	7-309-05024-X/O.363	字数：	850千字
	开本：	小16 开	装帧：	平装
	出版日期：	2006年8月	本类其他相关图书
内容提要
本套书是根据教育部“高等教育面向2l世纪教学内容和课程体系改革计划”的精神，结合当前高等学校大学物理课程教学改革实际情况和多年教学经验而编写的.全书分上、下两册，上册:力学（含相对论）、机械振动与机械波和热学;下册:电磁学、光学和量子物理基础.与之配套的还有《大学物理学（学习指导）》.两者既可彼此独立，又可相互配套使用.本套书对于大学物理课程内容与体系做了一些改革尝试，即精选经典内容，拓宽知识面，反映科技与物理学相关的新技术、新成果及其应用与发展，同时尽量使教材符合教学实际情况，篇幅适中，难度适宜. 本套书可作为各类高等学校工科各专业或理科非物理专业的大学物理课程的教材或参考书，也可供文科专业选用.
作者简介

书摘
序物理学是研究物质的组成、性质、运动和相互作用，并以此阐明物质运动规律的科学.它是自然科学中最重要的基础学科之一.物理学的基本概念、方法和知识已被应用到所有的自然科学领域，因此，大学物理是一门不可替代的基础课. 大学生培养从应试教育向素质教育的转变，对大学物理课程提出了新的要求:在传授物理知识的同时，应特别注重向学生传授有关物理学的研究方法和思维方式，以提高学生的科学素质. 物理学内容广泛，难度不一.作为一名理工科大学生，学习大学物理的时间和精力有限，要想在较短的时间内掌握尽可能多的物理知识，选择一本好的教材尤为重要. 这套教材将传统编写思路发扬光大，兼顾了科学发现的历史顺序和科学本身的逻辑关系.教材由浅入深地讲述了物理学基本概念，形象地描绘了物理模型，适当地介绍了物理学在其他学科和新技术领域的应用，特别是用普通物理的语言讲述了近代物理的内容，使得整套教材的可接受性突出;教材淡化了复杂的数学运算，突出了物理概念的重要性.全套教材的编写紧扣教学大纲，密切联系理工科专业大学物理教学的实际，富有创意和特色.教材选材合理，理论严谨，内容深入浅出，语言通俗易懂，很适合于理工科及文科背景的大学生阅读. 参加本书编写的教师多年来一直从事大学物理教学工作，有着丰富的教学经验，对大学物理课程教学有深刻的认识.该套教材凝聚了编者多年的心血，是一本难得的好书. 本人有感于他们对物理教材建设和大学物理教育所作的努力和贡献，特为之序. 于复旦大学引言编写一本既符合教学改革的精神，又适合目前我国高等教育实际的大学物理课程的教材，一直被高校的广大物理教师所关注，这是一项具有非常重要意义的工作.由于近一个世纪以来物理学的发展及其与物理学紧密联系的新技术的出现和广泛应用，使得这项工作变得不容易，甚至比较复杂.许多从事物理教学工作的教师在这方面做了许多有益的尝试和探索，取得了一些成果和经验.我们编写的这套《大学物理学》就是从物理课程教学改革的需要和教学实际情况出发所做的一种尝试和探索. 本套书根据“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的精神，借鉴国内外关于教材建设与改革的经验，结合多年来我们的教学实践编写成的. 它包括了工科大学物理课程指导委员会制订的教学基本要求的全部内容，同时，适度介绍了近代物理的知识以及新技术的物理基础.力图使这套书成为既满足各个层次大学物理课程教学及改革的实际需要，又符合高校实际情况，具备鲜明特色的好教材.本教材主要有以下特点: 1. 精选经典内容，构建教材新体系.力学部分，省略了高中阶段已经掌握的知识，如直线运动、抛体运动、物体碰撞，主要介绍运动学描述方法及运动定律、定理和守恒定律等，与中学阶段的力学体系既有联系但又完全不同.同时把相对论纳入力学部分，使之与经典的时空概念形成鲜明的对照，有助于学生理解掌握. 2. 力求内容现代化.教材中除讲述相对论和量子物理等近代物理内容外，还介绍了许多当前新技术中的基础物理原理，包括熵、全息、光纤通信、激光、超导、能带理论、纳米科学.在通篇教材中，加大了现代化内容的比重，使学生能接触到更多新的物理知识和概念，对提高学生学习物理的兴趣，培养学生的探索精神有益处. 3. 力求内容精炼、综合.抓住主要内容，去粗取精，突出物理学中的重要定律与定理，从物理学发展的过程和教学实际情况的两个方面组织教学内容，精选例题、习题，用基本的、通俗的方法讲述物理内容.力求既满足广大师生的教学需要，又能激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力. 4. 适度开“窗口”，重视科学素质培养.在现代物理部分大胆地“渗透”一些科技前沿信息，并介绍了非线性物理的一些内容和概念.有些内容对学生学习可能有一定困难，但让学生尽早了解这些内容，有益于激发和培养学生的求知欲望和独立思考能力，提高学生的科学素质. 全套书由武汉理工大学汪晓元教授主编，参加讨论和编写的有赵明、陈德彝、廖红、邓伟明、雷杰、罗来龙、赵黎、黄学洪、杨应平、刘想宁、陈清明、张甫宽等.邓伟明编写质点运动学和原子核物理部分，刘想宁编写质点动力学，罗来龙编写角动量与刚体部分，廖红编写机械振动和机械波，陈德彝编写热学，赵黎编写静电学，雷杰编写相对论和稳恒电流，汪晓元编写稳恒磁场及磁介质，黄学洪编写电磁感应和电磁波，赵明编写光学，杨应平编写量子物理基础，陈清明编写量子物理基础的部分内容及工程新技术的物理基础.《大学物理学（学习指导）》的相关部分仍由以上教师负责分工编写.全套书由汪晓元负责统稿和定稿.在编写的过程中，参加编写的教师们付出了大量的辛勤劳动，同时得到了许多同行们很好的建议及出版社等方面的大力支持和帮助.复旦大学钱列加教授审查了本书并为本书作序.在此一并表示真诚的感谢. 由于编者水平有限，错误及不妥之处在所难免，请广大师生批评指正，以便今后逐步完善和提高. 编者 2006年3月目录（上册）绪论第一篇力学第1章运动的描述 1.1 参考系坐标系物理模型 1.1.1 参考系 1.1.2 坐标系 1.1.3 物理模型 1.2 描述运动的物理量 1.2.1 位矢和运动方程 1.2.2 位移和速度 1.2.3 加速度 1.3 坐标系的运用 1.3.1 直角坐标系 1.3.2 自然坐标系 1.4 两类运动学问题 1.5 相对运动思考题习题1 第2章牛顿运动定律 2.1 牛顿运动定律及其应用 2.1.1 牛顿运动定律的表述 2.1.2 牛顿运动定律的应用 2.2 惯性系非惯性系与惯性力 2.3 SI中的单位和量纲思考题习题2 第3章动量动量定理 3.1 动量冲量动量定理 3.2 质点系的动量定理动量守恒定律 3.3 变质量问题（火箭）思考题习题3 第4章功和能及功能原理 4.1 功动能定理 4.1.1 功与功率 4.1.2 动能定理 4.2 保守力及保守力的功 4.2.1 重力的功 4.2.2 弹性力的功 4.2.3 万有引力的功 4.3 势能势能曲线势能梯度 4.3.1 势能 4.3.2 势能曲线与势能梯度 4.4 功能原理机械能守恒定律 4.4.1 功能原理 4.4.2 机械能守恒定律思考题习题4 第5章角动量与角动量定理 5.1 质点的角动量定理 5.1.1 力矩 5.1.2 质点的角动量 5.1.3 质点的角动量定理 5.2 质点的角动量守恒定律思考题习题5 第6章刚体的定轴转动 6.1 刚体定轴转动的角动量 6.1.1 刚体的运动 6.1.2 刚体定轴转动的角动量 6.1.3 刚体对固定轴的转动惯量 6.2 刚体定轴转动定律 6.2.1 刚体定轴转动定律 6.2.2 定轴转动中的功和能 6.3 对定轴的角动量守恒 6.3.1 对定轴的角动量定理 6.3.2 对定轴的角动量守恒 6.4 守恒律与对称性 6.4.1 对称性与对称操作 6.4.2 对称性与守恒律 6.4.3 对称破缺思考题习题6 第7章相对论 7.1 力学相对性原理伽利略变换 7.1.1 力学相对性原理 7.1.2 伽利略变换 7.2 狭义相对论产生的实验基础和历史条件 7.2.1 产生根源 7.2.2 实验基础和历史条件 7.3 狭义相对论的基本原理洛伦兹变换 7.3.1 狭义相对论的基本原理 7.3.2 洛伦兹变换 7.4 狭义相对论时空观 7.4.1 同时的相对性 7.4.2 长度收缩 7.4.3 时间延缓 7.4.4 因果律 7.5 相对论的动力学 7.5.1 相对论质速关系 7.5.2 相对论动力学的基本方程 7.5.3 相对论动能 7.5.4 静能、总能和质能关系 7.5.5 能量和动量的关系 ˇ7.6 动力学量的变换 7.6.1 质量变换式 7.6.2 动量能量变换式 7.6.3 力的变换公式 ˇ7.7 广义相对论简介 7.7.1 广义相对论的两条基本原理 7.7.2 广义相对论的重要结论思考题习题7 第二篇机械振动与机械波第8章机械振动 8.1 简谐振动 8.1.1 简谐振动 8.1.2 描述简谐振动的特征量 8.1.3 旋转矢量法 8.1.4 简谐振动的实例 8.1.5 简谐振动的能量 8.2 简谐振动的合成 8.2.1 两个同方向同频率简谐振动的合成 8.2.2 两个同方向不同频率简谐振动的合成 8.2.3 相互垂直的简谐振动的合成 8.3 阻尼振动受迫振动共振 8.3.1 阻尼振动 8.3.2 受迫振动共振 ˇ8.4 振动的分解 ˇ 8.5 非线性振动简介思考题习题8 第9章机械波 9.1 机械波的产生和传播 9.1.1 机械波的形成 9.1.2 描述波动的物理量 9.2 平面简谐波的波动方程 9.3 波的能量 9.3.1 波的能量和能量密度 9.3.2 波的能流和能流密度 9.3.3 波的吸收 9.4 波的衍射干涉 9.4.1 惠更斯原理波的衍射 9.4.2 波的叠加原理波的干涉 9.5 驻波 9.5.1 驻波的形成 9.5.2 驻波方程 9.5.3 半波损失 ˇ 9.5.4 弦线振动的简正模式 9.6 多普勒效应 ˇ 9.7 非线性波简介思考题习题9 第三篇热学第10章气体动理论 10.1 热学的基本概念 10.1.1 系统与外界 10.1.2 平衡态 10.1.3 状态参量 10.1.4 温度 10.1.5 温标 10.1.6 状态方程 10.2 气体动理论的基本观点 10.2.1 物质微观结构的物理图像 10.2.2 统计观点简介 10.3 理想气体的压强公式 10.3.1 理想气体模型 10.3.2 理想气体压强公式 10.3.3 压强公式的物理意义 10.4 温度的统计解释 10.4.1 温度的统计解释 10.4.2 方均根速率 10.5 能量均分定理理想气体的内能 10.5.1 自由度 10.5.2 能量均分定理 10.5.3 理想气体的内能 10.6 麦克斯韦速率分布律 10.6.1 麦克斯韦速率分布函数 10.6.2 麦克斯韦速率分布曲线 10.6.3 应用速率分布函数求统计平均值 10.7 麦克斯韦速度分布率和玻尔兹曼分布率简介 10.7.1 麦克斯韦速度分布率 10.7.2 玻尔兹曼分布率 10.8 气体分子的平均自由程和平均碰撞频率 10.8.1 平均碰撞频率 10.8.2 气体分子的平均自由程思考题习题10 第11章热力学基础 11.1 准静态过程功内能和热量 11.1.1 准静态过程 11.1.2 功 11.1.3 内能 11.1.4 热量 11.2 热力学第一定律 11.2.1 热力学第一定律 11.2.2 热力学第一定律在理想气体等值过程中的应用 11.2.3 理想气体的摩尔热容量 11.3 绝热过程 11.3.1 绝热过程方程 11.3.2 准静态绝热过程曲线 11.4 循环过程卡诺循环 11.4.1 循环过程 11.4.2 卡诺循环 11.5 热力学第二定律 11.5.1 可逆过程与不可逆过程 11.5.2 热力学第二定律的表述 11.5.3 热力学第二定律的实质 11.5.4 热力学第二定律的理解 11.6 卡诺定理克劳修斯熵 11.6.1 卡诺定理 11.6.2 克劳修斯等式不等式 11.6.3 熵 11.6.4 热力学第二定律的数学表达式 11.6.5 熵增加原理 11.7 热力学第二定律的统计意义玻尔兹曼熵 11.7.1 热力学概率 11.7.2 热力学第二定律的统计意义 11.7.3 玻尔兹曼熵 11.8 熵与信息耗散结构简介 11.8.1 熵与信息 11.8.2 耗散结构简介思考题习题11 参考答案（下册）第四篇电磁学第12章真空中的静电场 12.1 电荷库仑定律 12.1.1 电荷 12.1.2 库仑定律 12.2 电场电场强度 12.2.1 电场 12.2.2 电场强度 12.3 高斯定理 12.3.1 电通量 12.3.2 静电场中的高斯定理 12.4 静电场力的功电势 12.4.1 静电场的环路定理 12.4.2 电势差与电势 12.5 等势面电场强度与电势的微分关系 12.5.1 等势面 12.5.2 电场强度与电势的微分关系思考题习题12 第13章静电场中的导体和电介质 13.1 静电场中的导体 13.1.1 导体的静电平衡及其条件 13.1.2 静电平衡下导体上电荷的分布 13.2 电容和电容器 13.2.1 电容 13.2.2 电容器串联和并联 13.3 静电场中的电介质 13.3.1 电介质的极化 13.3.2 电极化强度电介质的极化规律 13.4 电位移矢量有电介质时的高斯定理和环路定理 13.4.1 电介质中的电场 13.4.2 电位移矢量有电介质时的高斯定理和环路定理 13.5 电场的能量 13.5.1 电容器的储能 13.5.2 电场的能量思考题习题13 第14章稳恒电流与稳恒电场 14.1 电流电流密度 14.1.1 电流强度电流密度 14.1.2 电流的连续性方程稳恒电流 14.1.3 稳恒电场 14.2 电源电动势 14.2.1 电源电动势 14.2.2 欧姆定律的微分形式 14.2.3 稳恒电路的基本规律思考题习题14 第15章稳恒磁场 15.1 磁场磁感应强度 15.2 磁通量磁场中的高斯定理 15.3 毕奥萨伐尔定律 15.3.1 毕奥萨伐尔定律 15.3.2 毕奥萨伐尔定律的应用 15.4 安培环路定理 15.4.1 安培环路定理 15.4.2 安培环路定理的应用 15.5 运动电荷的磁场 15.6 磁场对载流导线的作用 15.6.1 安培定律 15.6.2 磁力的功 15.7 带电粒子在电场和磁场中的运动 15.7.1 带电粒子在磁场中的运动 15.7.2 带电粒子在均匀电场和均匀磁场中的运动 15.7.3 霍耳效应思考题习题15 第16章磁介质 16.1 介质的磁化 16.1.1 磁介质的分类 16.1.2 介质磁化的微观机理 16.1.3 介质的磁化 16.2 磁介质中的安培环路定理 16.3 铁磁质 16.3.1 铁磁质的磁滞曲线 16.3.2 铁磁质分类与磁化的微观机理思考题习题16 第17章电磁感应 17.1 电磁感应定律 17.1.1 法拉第电磁感应定律 17.1.2 楞次定律 17.2 动生电动势与感生电动势 17.2.1 动生电动势 17.2.2 感生电动势 17.3 电子感应加速器涡电流 17.3.1 电子感应加速器 17.3.2 涡电流 17.4 自感应与互感应 17.4.1 自感应 17.4.2 互感应 17.5 磁场的能量 17.5.1 自感磁能 17.5.2 磁场能量思考题习题17 第18章电磁场和电磁波 18.1 位移电流麦克斯韦方程组 18.1.1 位移电流全电流定律 18.1.2 麦克斯韦方程组 18.2 电磁波 18.2.1 振荡电偶极子与电磁波 18.2.2 平面电磁波 18.2.3 振荡电路赫兹实验 18.2.4 电磁波谱思考题习题18 第五篇波动光学第19章光的干涉 19.1 光波的一般知识光波的叠加 19.1.1 光是一种电磁波 19.1.2 光源 19.1.3 光波的叠加 19.1.4 光程和光程差 19.2 分波阵面干涉 19.2.1 杨氏双缝干涉 19.2.2 其他分波阵面干涉 19.3 薄膜干涉 19.3.1 薄膜干涉 19.3.2 薄膜干涉的应用增透膜与增反膜 19.4 劈尖干涉牛顿环 19.4.1 劈尖干涉 19.4.2 牛顿环 19.5 迈克尔孙干涉仪 ˇ19.6 时间相干性和空间相干性 19.6.1 光的时间相干性 19.6.2 光的空间相干性思考题习题19 第20章光的衍射 20.1 光的衍射现象惠更斯菲涅耳原理 20.1.1 光的衍射现象及其分类 20.1.2 惠更斯菲涅耳原理 20.2 单缝夫琅禾费衍射 20.2.1 单缝夫琅禾费衍射的实验装置 20.2.2 菲涅耳半波带方法 20.2.3 单缝夫琅禾费衍射的条纹分布 20.3 光栅衍射 20.3.1 衍射光栅 20.3.2 光栅衍射条纹 20.4 圆孔衍射光学仪器的分辨率 20.4.1 圆孔夫琅禾费衍射 20.4.2 光学仪器的分辨本领 20.5 X射线的衍射思考题习题20 第21章光的偏振 21.1 光的偏振状态 21.2 起偏和检偏马吕斯定律 21.2.1 偏振片的起偏和检偏 21.2.2 马吕斯定律 21.2.3 偏振光的应用 21.3 反射光和折射光的偏振 21.4 光的双折射 21.4.1 双折射现象 21.4.2 双折射现象的解释 ˇ21.5 偏振光的干涉及其应用 21.5.1 椭圆偏振光和圆偏振光 21.5.2 偏振光的干涉 21.5.3 人为双折射现象 ˇ21.6 旋光现象思考题习题21 ˇ 第22章现代光学简介 22.1 非线性光学 22.1.1 强光下光学介质的极化 22.1.2 倍频效应和混频效应 22.1.3 光束的自聚焦 22.1.4 自感应透明与双光子吸收 22.2 全息照相技术 22.2.1 全息纪录 22.2.2 全息再现 22.2.3 全息照相技术的应用 22.3 光纤通讯技术 22.3.1 光导纤维 22.3.2 光纤通讯的工作原理 22.3.3 光纤通讯的优势和特点第六篇量子物理基础第23章量子物理基础 23.1 黑体辐射普朗克能量子假设 23.1.1 热辐射 23.1.2 黑体辐射定律 23.1.3 普朗克能量子假设 23.2 光的量子性 23.2.1 光电效应 23.2.2 爱因斯坦光子假设 23.2.3 康普顿效应 23.3 氢原子光谱的实验规律玻尔理论 23.3.1 氢原子光谱的实验规律 23.3.2 玻尔的氢原子理论 23.4 德布罗意假设电子衍射实验 23.4.1 德布罗意物质波假设 23.4.2 电子衍射实验 23.5 波函数薛定谔方程 23.5.1 波函数 23.5.2 薛定谔方程 23.5.3 定态薛定谔方程 23.6 不确定关系 23.7 一维势阱势垒隧道效应 23.7.1 一维无限深势阱 23.7.2 一维势垒隧道效应 23.8 氢原子 23.8.1 氢原子定态 23.8.2 氢原子的量子化特征 23.8.3 氢原子中的电子分布——电子云 23.9 斯特恩盖拉赫实验电子自旋 23.9.1 电子的轨道磁矩 23.9.2 斯特恩盖拉赫实验 23.9.3 电子的自旋 23.10 原子的壳层结构思考题习题23 第24章原子核物理和粒子物理简介 24.1 原子核的基本性质 24.1.1 原子核的组成 24.1.2 原子核的大小 24.1.3 核力 24.1.4 核的自旋与磁矩 24.2 原子核的结合能裂变和聚变 24.2.1 原子核的结合能 ˇ24.2.2 重核的裂变 ˇ24.2.3 轻核的聚变 24.3 原子核的放射性衰变 24.3.1 放射性衰变 24.3.2 放射性衰变规律 ˇ24.3.3 放射性强度 ˇ24.4 粒子物理简介 24.4.1 粒子的基本特征 24.4.2 粒子的相互作用及其统一模型 24.4.3 粒子的分类 24.4.4 夸克模型思考题习题24 第25章工程新技术的物理基础 25.1 固体的能带结构 25.1.1 晶态固体的基本性质 25.1.2 固体的能带 25.2 激光 25.2.1 激光的基本原理 25.2.2 激光介绍 25.3 超导电性 25.3.1 超导的基本特性 25.3.2 超导的微观机理 25.3.3 超导材料的分类 25.4 纳米科学与技术 25.4.1 纳米材料的奇异特性 25.4.2 纳米技术的应用及其前景思考题习题25 附表参考答案
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