123,123,123

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　物理學(xué)的研究對(duì)象是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和規(guī)律。物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從微觀到宏觀，再到天體和宇宙，尺度之大，范圍之廣，涵蓋了所有的物質(zhì)形態(tài)。微觀范疇，如原子的結(jié)構(gòu)、原子核的結(jié)構(gòu)、粒子如何構(gòu)成原子核；宏觀范疇，如凝聚態(tài)的結(jié)構(gòu)、材料的性質(zhì)；天體范疇，如銀河系的構(gòu)成、河外星系的結(jié)構(gòu)等，都屬于物理學(xué)研究的對(duì)象。除了研究各個(gè)層次的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，還要弄清物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。就目前的科學(xué)水平，在微觀，主要的物理理論是量子力學(xué)；在宏觀，起支配作用的是經(jīng)典物理學(xué)，也就是力學(xué)和電磁學(xué)；在宇宙的尺度，主要的理論是廣義相對(duì)論。這些理論，在人類不斷加深對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展。本教材按照教育部高等學(xué)校大學(xué)物理課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的基本要求編寫，包括了所有規(guī)定的A部分的內(nèi)容，也有選擇性地包含了B部分的內(nèi)容，可以供理工類本科和專科各類學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理使用。本書的編寫有以下幾個(gè)特點(diǎn)。（1）注重書的歷史厚重感。在講解物理的重要知識(shí)時(shí)，簡(jiǎn)要地講述它的背景和來(lái)龍去脈，讓學(xué)生更好地把握科學(xué)的發(fā)展歷程，而不至于感到物理知識(shí)是斷裂的、片段的知識(shí)。（2）穿插介紹近20多年來(lái)與人類生活密切相關(guān)的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，讓學(xué)生及時(shí)接觸、了解物理學(xué)的前沿領(lǐng)域的發(fā)展。（3）考慮到一些對(duì)力學(xué)要求比較高的專業(yè)的需要，增加了分析力學(xué)基礎(chǔ)一章。在后的3章，專門介紹了物理學(xué)與新技術(shù)：激光及其應(yīng)用，納米技術(shù)，非線性科學(xué)：混沌、分形、孤立子。這些內(nèi)容雖然不在傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)范圍內(nèi)，但是，可以作為選講內(nèi)容或?qū)W生課外閱讀材料。（4）每一章和節(jié)的標(biāo)題，以及每章中的重要定理都附有英語(yǔ)翻譯。主要是考慮到目前大多數(shù)學(xué)生還沒(méi)有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)物理的雙語(yǔ)課程，通過(guò)此種形式，讓學(xué)生盡早地接觸英語(yǔ)中重要的物理名詞。本書還按照內(nèi)容，分為幾大篇，便于不同專業(yè)按照模塊安排教學(xué)。

作者簡(jiǎn)介

　　陳義萬(wàn)，教授，湖北工業(yè)大學(xué)教師。

圖書目錄

目錄

A篇力學(xué)
第1章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)(3)
1.1質(zhì)點(diǎn)的位置與位移(3)
1.2質(zhì)點(diǎn)的速度加速度(5)
1.3自然坐標(biāo)系中的速度加速度(8)
1.4圓周運(yùn)動(dòng)中的角度量(12)
1.5相對(duì)運(yùn)動(dòng)(14)
【思考題與習(xí)題】(14)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹1(19)
1985年量子霍爾效應(yīng)(19)
第2章牛頓運(yùn)動(dòng)定律(22)
2.1牛頓第一定律(22)
2.2牛頓第二定律(23)
2.3牛頓第三定律(26)
2.4牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用(27)
【思考題與習(xí)題】(31)
第3章功和能(34)
3.1功(34)
3.2動(dòng)能定理(36)
3.3勢(shì)能(38)
3.4機(jī)械能守恒定律(41)
【思考題與習(xí)題】(43)
第4章動(dòng)量和沖量(47)
4.1動(dòng)量動(dòng)量定理(47)
4.2動(dòng)量守恒(49)
4.3碰撞(51)
4.4質(zhì)心(54)
4.5變質(zhì)量問(wèn)題火箭的推進(jìn)器(56)
【思考題與習(xí)題】(58)
第5章剛體力學(xué)基礎(chǔ)(60)
5.1剛體運(yùn)動(dòng)的描述(60)
5.2剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律(61)
5.3力矩的功剛體的動(dòng)能(67)
5.4質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量及角動(dòng)量定理(68)
5.5剛體對(duì)軸的角動(dòng)量及角動(dòng)量定理(69)
5.6進(jìn)動(dòng)(70)
【思考題與習(xí)題】(71)
第6章分析力學(xué)基礎(chǔ)(75)
6.1約束廣義坐標(biāo)(75)
6.2虛功原理(76)
6.3拉格朗日方程(79)
6.4哈密頓正則方程(82)
6.5泊松括號(hào)與泊松定理(85)
6.6哈密頓原理(87)
6.7正則變換(91)
6.8劉維爾定理(92)
【思考題與習(xí)題】(94)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹2(95)
1987年高溫超導(dǎo)(95)
B篇電磁學(xué)
第7章靜電場(chǎng)(101)
7.1電荷庫(kù)侖定律(101)
7.2靜電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度(103)

C篇熱學(xué)
第15章氣體動(dòng)理論(3)
15.1熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理研究方法平衡態(tài)(3)
15.2熱力學(xué)第零定律溫標(biāo)(4)
15.3理想氣體狀態(tài)方程(5)
15.4分子運(yùn)動(dòng)論的基本概念(7)
15.5統(tǒng)計(jì)規(guī)律的特征(8)
15.6理想氣體的壓強(qiáng)與溫度(9)
15.7麥克斯韋速率分布律(13)
15.8玻耳茲曼分布律(18)
15.9理想氣體的內(nèi)能(19)
15.10氣體分子的碰撞(23)
15.11非平衡態(tài)輸運(yùn)過(guò)程(25)
【思考題與習(xí)題】(27)
第16章熱力學(xué)第一定律(31)
16.1功熱量?jī)?nèi)能熱力學(xué)第一定律(31)
16.2幾種典型的熱力學(xué)過(guò)程(35)
16.3絕熱過(guò)程多方過(guò)程(38)
16.4循環(huán)效率卡諾循環(huán)(40)
【思考題與習(xí)題】(43)
第17章熱力學(xué)第二定律(48)
17.1可逆過(guò)程宏觀過(guò)程的方向(48)
17.2熱力學(xué)第二定律(49)
17.3熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)解釋(52)
17.4玻耳茲曼熵公式熵增加原理(54)
17.5卡諾定理(55)
17.6克勞修斯熵公式(56)
【思考題與習(xí)題】(59)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹5(62)
2007年巨磁電阻效應(yīng)(62)
D篇機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波
第18章機(jī)械振動(dòng)(69)
18.1簡(jiǎn)諧振動(dòng)(69)
18.2簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量(74)
18.3簡(jiǎn)諧振動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)系(75)
18.4簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成(77)
18.5阻尼振動(dòng)(81)
18.6受迫振動(dòng)共振(82)
【思考題與習(xí)題】(84)
第19章機(jī)械波(87)
19.1機(jī)械波的基本概念(87)
19.2平面簡(jiǎn)諧波方程(90)
19.3平面簡(jiǎn)諧波的能量(95)
19.4惠更斯原理(97)
19.5波的疊加駐波(99)
19.6聲波(103)
19.7多普勒效應(yīng)(106)
19.8相速度和群速度(108)
【思考題與習(xí)題】(112)
E篇波動(dòng) 光學(xué)
第20章光的干涉(119)
20.1光與光程(119)
20.2雙縫干涉(122)
20.3薄膜干涉(124)
20.4邁克爾遜干涉儀(128)
【思考題與習(xí)題】(130)
第21章光的衍射(133)
21.1光的衍射惠更斯菲涅爾原理(133)
21.2夫瑯禾費(fèi)單縫衍射(136)
21.3夫瑯禾費(fèi)圓孔衍射(139)
21.4光柵衍射(143)
21.5X射線衍射(148)
【思考題與習(xí)題】(150)
第22章光的偏振(153)
22.1光的偏振(153)
22.2偏振光的獲得和檢測(cè)馬呂斯定律(155)
22.3由反射與折射獲得偏振光布儒斯特定律(157)
22.4雙折射現(xiàn)象(159)
22.5偏振光的干涉(161)
22.6旋光現(xiàn)象(164)
【思考題與習(xí)題】(165)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹6(167)
2009年光纖CCD電荷耦合技術(shù)(167)
F篇狹義相對(duì)論
第23章狹義相對(duì)論基礎(chǔ)(175)
23.1伽利略變換經(jīng)典物理的內(nèi)部矛盾(175)
23.2狹義相對(duì)論基本假設(shè)(178)
23.3洛倫茲變換洛倫茲速度變換(179)
23.4狹義相對(duì)論的時(shí)空觀(182)
23.5狹義相對(duì)論力學(xué)簡(jiǎn)介(185)
【思考題與習(xí)題】(187)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹7(190)
2010年石墨烯(190)
G篇量子物理基礎(chǔ)
第24章量子物理的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)(197)
24.1黑體輻射(198)
24.2光電效應(yīng)(201)
24.3康普頓效應(yīng)(204)
24.4氫原子光譜(207)
24.5微觀粒子的波粒二象性(210)
【思考題與習(xí)題】(212)
第25章量子力學(xué)基礎(chǔ)(215)
25.1概率波函數(shù)(215)
25.2不確定關(guān)系(216)
25.3薛定諤方程(218)
25.4無(wú)限深勢(shì)阱問(wèn)題(219)
25.5勢(shì)壘穿透(221)
【思考題與習(xí)題】(222)
第26章原子結(jié)構(gòu)的量子理論(224)
26.1氫原子的量子理論(224)
26.2電子的自旋(227)
26.3原子的電子殼層結(jié)構(gòu)(228)
【思考題與習(xí)題】(230)
第27章分子與固體(232)
27.1化學(xué)鍵(232)
27.2分子的振動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)(234)
27.3金屬電子理論(234)
27.4固體的能帶理論(236)
27.5絕緣體導(dǎo)體半導(dǎo)體(238)
【思考題與習(xí)題】(243)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹8(244)
2012年操縱單個(gè)量子粒子(244)
H篇物理前沿講座
第28章激光及其應(yīng)用(251)
28.1激光的歷史(251)
28.2激光產(chǎn)生的基本原理(252)
28.3各種激光器(256)
28.4激光的特性及應(yīng)用(263)
第29章納米技術(shù)(267)
29.1納米技術(shù)的含義(267)
29.2納米技術(shù)發(fā)展的原因(268)
29.3納米制造技術(shù)(269)
29.4納米技術(shù)的應(yīng)用(272)
第30章非線性科學(xué)：混沌分形孤立子(275)
30.1混沌(275)
30.2分形(277)
30.3孤立子(280)
參考答案(283)
C篇熱學(xué)
第15章氣體動(dòng)理論(3)
15.1熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理研究方法平衡態(tài)(3)
15.2熱力學(xué)第零定律溫標(biāo)(4)
15.3理想氣體狀態(tài)方程(5)
15.4分子運(yùn)動(dòng)論的基本概念(7)
15.5統(tǒng)計(jì)規(guī)律的特征(8)
15.6理想氣體的壓強(qiáng)與溫度(9)
15.7麥克斯韋速率分布律(13)
15.8玻耳茲曼分布律(18)
15.9理想氣體的內(nèi)能(19)
15.10氣體分子的碰撞(23)
15.11非平衡態(tài)輸運(yùn)過(guò)程(25)
【思考題與習(xí)題】(27)
第16章熱力學(xué)第一定律(31)
16.1功熱量?jī)?nèi)能熱力學(xué)第一定律(31)
16.2幾種典型的熱力學(xué)過(guò)程(35)
16.3絕熱過(guò)程多方過(guò)程(38)
16.4循環(huán)效率卡諾循環(huán)(40)
【思考題與習(xí)題】(43)
第17章熱力學(xué)第二定律(48)
17.1可逆過(guò)程宏觀過(guò)程的方向(48)
17.2熱力學(xué)第二定律(49)
17.3熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)解釋(52)
17.4玻耳茲曼熵公式熵增加原理(54)
17.5卡諾定理(55)
17.6克勞修斯熵公式(56)
【思考題與習(xí)題】(59)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹5(62)
2007年巨磁電阻效應(yīng)(62)
D篇機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波
第18章機(jī)械振動(dòng)(69)
18.1簡(jiǎn)諧振動(dòng)(69)
18.2簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量(74)
18.3簡(jiǎn)諧振動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)系(75)
18.4簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成(77)
18.5阻尼振動(dòng)(81)
18.6受迫振動(dòng)共振 (82)
【思考題與習(xí)題】(84)
第19章機(jī)械波(87)
19.1機(jī)械波的基本概念(87)
19.2平面簡(jiǎn)諧波方程(90)
19.3平面簡(jiǎn)諧波的能量(95)
19.4惠更斯原理(97)
19.5波的疊加駐波(99)
19.6聲波(103)
19.7多普勒效應(yīng)(106)
19.8相速度和群速度(108)
【思考題與習(xí)題】(112)
E篇波動(dòng) 光學(xué)
第20章光的干涉(119)
20.1光與光程(119)
20.2雙縫干涉(122)
20.3薄膜干涉(124)
20.4邁克爾遜干涉儀(128)
【思考題與習(xí)題】(130)
第21章光的衍射(133)
21.1光的衍射惠更斯菲涅爾原理(133)
21.2夫瑯禾費(fèi)單縫衍射(136)
21.3夫瑯禾費(fèi)圓孔衍射(139)
21.4光柵衍射(143)
21.5X射線衍射(148)
【思考題與習(xí)題】(150)
第22章光的偏振(153)
22.1光的偏振(153)
22.2偏振光的獲得和檢測(cè)馬呂斯定律(155)
22.3由反射與折射獲得偏振光布儒斯特定律(157)
22.4雙折射現(xiàn)象(159)
22.5偏振光的干涉(161)
22.6旋光現(xiàn)象(164)
【思考題與習(xí)題】(165)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹6(167)
2009年光纖CCD電荷耦合技術(shù)(167)
F篇狹義相對(duì)論
第23章狹義相對(duì)論基礎(chǔ)(175)
23.1伽利略變換經(jīng)典物理內(nèi)部矛盾(175)
23.2狹義相對(duì)論基本假設(shè)(178)
23.3洛倫茲變換洛倫茲速度變換(179)
23.4狹義相對(duì)論的時(shí)空觀(182)
23.5狹義相對(duì)論力學(xué)簡(jiǎn)介(185)
【思考題與習(xí)題】(187)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹7(190)
2010年石墨烯(190)
G篇近代物理基礎(chǔ)
第24章量子物理的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)(197)
24.1黑體輻射(198)
24.2光電效應(yīng)(201)
24.3康普頓效應(yīng)(204)
24.4氫原子光譜(207)
24.5微觀粒子的波粒二象性(210)
【思考題與習(xí)題】(211)
第25章量子力學(xué)基礎(chǔ)(215)
25.1概率波函數(shù)(215)
25.2不確定關(guān)系(216)
25.3薛定諤方程(218)
25.4無(wú)限深勢(shì)阱問(wèn)題(219)
25.5勢(shì)壘穿透(221)
【思考題與習(xí)題】(222)
第26章原子結(jié)構(gòu)的量子理論(224)
26.1氫原子的量子理論(224)
26.2電子的自旋(227)
26.3原子的電子殼層結(jié)構(gòu)(228)
【思考題與習(xí)題】(230)
第27章分子與固體(232)
27.1化學(xué)鍵(232)
27.2分子的振動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)(234)
27.3金屬電子理論(234)
27.4固體的能帶理論(236)
27.5絕緣體導(dǎo)體半導(dǎo)體(238)
【思考題與習(xí)題】(243)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹8(244)
2012年操縱單個(gè)量子粒子(244)
H篇物理前沿講座
第28章激光及其應(yīng)用(251)
28.1激光的歷史(251)
28.2激光產(chǎn)生的基本原理(252)
28.3各種激光器(256)
28.4激光的特性及應(yīng)用(263)
第29章納米科技(267)
29.1納米技術(shù)的含義(267)
29.2納米技術(shù)發(fā)展的原因(268)
29.3納米制造技術(shù)(269)
29.4納米科技的應(yīng)用(272)
第30章非線性科學(xué)混沌分形孤立子(275)
30.1混沌(275)
30.2分形(277)
30.3孤立子(280)
第31章量子信息(283)
31.1量子信息學(xué)簡(jiǎn)介(283)
31.2量子計(jì)算(284)
習(xí)題答案(286)