大學物理學（下冊）

前言

近年來，大學基礎物理教學在教育改革進程中，已經經歷了多次課程設置和課時數的調整，理工科類大學物理要求和學時差異越來越大。這套教材是編者基于現階段綜合性大學對大學物理課程的具體要求，并結合多年分別在理工科類各專業(yè)進行大學物理教學的經驗，參照教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會物理基礎課程教學指導分委會新制定的《理工科類大學物理課程教學基本要求》（2008年版）編寫成的。物理學是所有自然科學的理論基礎，它的基本理論滲透在自然科學的各個領域，應用于生產技術的許多部門，是大學低年級理工科類學生的一門非常重要的基礎課程。為了實現在有限的教學時間內，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和解決問題的能力，對理工科類學生進行扎實有效的基礎性訓練，同時實現開拓創(chuàng)新的科學素質的培養(yǎng)目標，此套教材的編寫力爭做到既有基礎性和拓展性，又具有使用上的靈活性和可選擇性。本書分為上、下兩冊，系統(tǒng)地介紹了大學物理學的基本概念、基本公式和基本理論，主要內容包含力學、熱學、電磁學、波動光學和近代物理基礎等內容。上冊包含力學和電磁學，下冊包含熱學、光學和近代物理基礎部分，全書共17章。本書除保持了物理學的邏輯特點和知識的完備性外，有以下幾方面的特點：（1）力學部分根據研究對象的力學規(guī)律分類，整個內容歸納為兩部分共四章：第一、第二章對單個質點運動的力學規(guī)律進行分析討論，介紹了經典力學的基本定律和研究特點；第三章對質點系的運動規(guī)律進行了闡述，從質點系的質心入手，分析了質點系的動力學規(guī)律；第四章是將質點系的力學規(guī)律應用于特殊的質點系——剛體。（2）電磁學部分的內容歷年來都是學生學習的難點。本書在保留傳統(tǒng)的基本內容、基本章節(jié)順序的基礎上，對部分內容進行壓縮和簡化（如直流電路、導體、磁介質等章節(jié)均采取了比較簡化的描述方式），例題、習題的難度適當降低。對于新的應用和發(fā)展，如霍耳效應、渦電流等，均有由淺入深、概念清晰的敘述，為進入有關領域的學科和技術研究提供必要的理論基礎。

內容概要

本書根據教育部最新編制的《理工科類大學物理課程教學基本要求》(2008年版)的精神，并結合四川大學多年來的教學實踐編寫而成。作者從新世紀工程技術人才培養(yǎng)的總體要求出發(fā)，以培養(yǎng)學生的能力和素質為目的，以物質的存在形式和基本性質為主線，以現代教育思想、教育方法為指導，來設計大學物理的內容和課程體系。在學習經典教材的基礎上，對難度和深度作了一些調整，使全書的脈絡更加清晰，深度、廣度更加合適。本書科學嚴謹、語言簡練、深入淺出，盡量應用簡單的數學知識，并有較寬的適用面。    本書分為上、下兩冊。上冊內容為力學和電磁學；下冊內容為熱學、光學、近代物理。本書可作為普通高等學校理工科類本科生大學物理課程的教材，也可供其他讀者參考。

書籍目錄

第九章  氣體動理論  §9.1  熱力學系統(tǒng)的狀態(tài)及其描述    9.1.1  熱力學系統(tǒng)的宏觀描述與微觀描述    9.1.2  狀態(tài)參量  平衡態(tài)    9.1.3  熱平衡  熱力學第零定律    9.1.4  熱力學溫標  §9.2  理想氣體物態(tài)方程  §9.3  統(tǒng)計規(guī)律性  概率    9.3.1  統(tǒng)計規(guī)律性    9.3.2  概率  概率分布函數的歸一化條件  §9.4  理想氣體的壓強公式和溫度的微觀意義    9.4.1  理想氣體的微觀模型    9.4.2  理想氣體壓強公式    9.4.3  理想氣體的溫度意義  §9.5  能量均分定理    9.5.1  自由度    9.5.2  能量均分定理    9.5.3  理想氣體內能  §9.6  麥克斯韋速率分布律    9.6.1  速率分布函數    9.6.2  麥克斯韋速率分布    9.6.3  三種速率  §9.7  玻耳茲曼分布  §9.8  真實氣體    9.8.1  真實氣體的等溫線    9.8.2  范德瓦耳斯方程  §9.9  分子的平均碰撞頻率和平均自由程  §9.10  氣體內的遷移現象    9.10.1  黏性現象    9.10.2  擴散現象    9.10.3  熱傳導現象  習題  討論題第十章  熱力學基礎  §10.1  準靜態(tài)過程  §10.2  功熱量  內能    10.2.1  功    10.2.2  熱量    10.2.3  內能  §10.3  熱力學第一定律  §10.4  熱容  理想氣體的典型過程    10.4.1  熱容焓    10.4.2  理想氣體的摩爾熱容  邁耶公式    10.4.3  理想氣體的典型過程  §10.5  循環(huán)過程  卡諾循環(huán)    10.5.1  循環(huán)過程    10.5.2  卡諾循環(huán)  §10.6  熱力學第二定律的表述  卡諾定理    10.6.1  可逆過程與不可逆過程    10.6.2  熱力學第二定律的兩種表述    10.6.3  卡諾定理    10.6.4  熱力學第二定律的微觀意義  §10.7  熵熵增加原理    10.7.1  熱力學概率    10.7.2  玻耳茲曼熵公式和熵增加原理    10.7.3  克勞修斯熵和熵變的計算    10.7.4  熵概念的拓展  習題  討論題第十一章  振動  §11.1  簡諧振動    11 1.1  簡諧振動的描述    11 1.2  簡諧振動的合成  §11.2  阻尼振動  §11.3  受迫振動和共振    11 3.1  受迫振動的動力學方程    11.3.2  共振  習題  討論題第十二章  波動  §12.1  簡諧波    12.1.1  機械波的形成  橫波與縱波    12.1.2  平面簡諧波函數    12.1.3  波函數的物理意義    12.1.4  波動方程    12.1.5  波動的能量  §12.2  惠更斯原理    12.2.1  惠更斯原理    12.2.2  波的衍射  §12.3  波的疊加  波的干涉  駐波    12.3.1  波的疊加原理    12.3.2  波的干涉    12.3.3  駐波  §12.4  聲波  §12.5  平面電磁波    12.5.1  真空中的平面電磁波的一般表達式    12.5.2  電磁波的能量  能流密度  §12.6  多普勒效應  習題  討論題第十三章  光的干涉  §13.1  光波  §13.2  相干光波的產生  §13.3  光程  光程差    13.3.1  光程    13.3.2  光程差與相位差的關系    13.3.3  理想透鏡物像的等光程性  §13.4  分波前干涉——楊氏干涉實驗    13.4.1  楊氏干涉實驗裝置    13.4.2  楊氏實驗干涉條紋的分布    13.4.3  干涉條紋的可見度    13.4.4  光場的空間相干性    13.4.5  光場的時間相干性    13.4.6  其他幾種兩光束分波前干涉裝置  §13.5  分振幅干涉——薄膜干涉    13.5.1  等傾干涉    13.5.2  等厚干涉    13.5.3  薄膜干涉應用舉例  §13.6  邁克耳孫干涉儀  §13.7  兩柬平行光的干涉    13.7.1  干涉條紋及其間距    13.7.2  空間頻率    習題    討論題第十四章  光的衍射  §14.1  光的衍射現象  §14.2  惠更斯－菲涅耳原理  §14.3  單縫的夫瑯禾費衍射  §14.4  夫瑯禾費圓孔衍射和光學儀器的分辨本領    14.4.1  夫瑯禾費圓孔衍射    14.4.2  光學儀器的分辨本領  §14.5  衍射光柵  §14.6  光柵光譜    14.6.1  光柵的分光原理    14.6.2  光柵的分辨本領  §4.7  X射線衍射  習題  討論題第十五章  光的偏振  §15.1  自然光和偏振光    15.1.1  線偏振光、自然光和部分偏振光    15.1.2  圓偏振光和橢圓偏振光  §15.2  偏振片  馬呂斯定律  §15.3  反射和折射時的偏振  §15.4  散射光的偏振    15.4.1  光的散射現象    15.4.2  散射引起的偏振  §15.5  雙折射現象    15.5.1  晶體雙折射現象的基本描述    15.5.2  單軸晶體中的波面  惠更斯作圖法    15.5.3  波晶片  §15.6  人為雙折射現象及其應用    15.6.1  光彈效應    15.6.2  電光效應    習題    討論題第十六章  狹義相對論基礎  §16.1  愛因斯坦的假設與洛倫茲變換    16.1.1  經典力學的時空觀  伽利略變換    16.1.2  邁克耳孫一莫雷實驗    16.1.3  愛因斯坦的假設    16.1.4  洛倫茲變換  §16.2  相對論時空觀    16.2.1  同時的相對性    16.2.2  長度的相對性    16.2.3  時間的相對性  §16.3  相對論速度變換公式  §16.4  相對論多普勒效應  §16.5  狹義相對論中的動量、質量和能量    16.5.1  狹義相對論中的動量    16.5.2  狹義相對論中的質量    16.5.3  狹義相對論中的能量    16.5.4  狹義相對論中的能量和動量的關系  習題第十七章  量子物理基礎  §17.1  量子概念的提出    17.1.1  普朗克的能量子假設    17.1.2  光電效應    17.1.3  康普頓散射  §17.2  玻爾的氫原子模型    17.2.1  氫原子光譜  里德伯方程    17.2.2  盧瑟福的原子行星模型    17.2.3  玻爾的氫原子理論  §17.3  物質波  波粒二象性    17.3.1  光的波粒二象性    17.3.2  物質波    17.3.3  波粒二象性的統(tǒng)計解釋  概率波    17.3.4  不確定性原理  §17.4  薛定諤方程    17.4.1  方程的提出    17.4.2  一維方勢阱    17.4.3  勢壘和隧道效應  §17.5  激光    17.5.1  受激吸收  自發(fā)輻射  受激輻射    17.5.2  激光的原理    17.5.3  激光器  §17.6  半導體    17.6.1  半導體的晶體結構    17.6.2  能帶的基本概念    17.6.3  導體、半導體和絕緣體的能帶結構    17.6.4  本征半導體、雜質半導體和pn結    習題習題答案中英文名詞對照表

章節(jié)摘錄

插圖：二、光電效應的實驗規(guī)律光電效應是赫茲（H.Hertz，1857-1894）在1888年首先發(fā)現的，但對其機制不清楚。直到19世紀末，電子被發(fā)現后，人們才認識到這是大量電子在光照下逸出金屬表面的現象。但實驗結果無法用經典物理來解釋。后來采用愛因斯坦的光量子概念得以完滿解釋。光電效應的現象是：當光照在金屬表面時，金屬表面會放出電子，稱為光電子，如圖17.1-4所示。陰極P和陽極C被放在抽成高真空的玻璃管中，稱為光電管GD。兩個電極以一個電流計和電源連接在一起。當光電管處于黑暗情況下，電流計示數為零。當有足夠高頻率的光通過窗口W射到P板上時，電流計顯示電路中有電流通過，稱為光電流。實驗結果歸納如下：（1）飽和電流一定強度的單色光照射陰極金屬板P，有光電子逸出金屬表面。在PC間加正向電壓使光電子加速向陽極c運動，從而在回路中形成光電流。實驗數據表明，加速電壓u=u-u愈大，光電流越大；但是當加速電壓增加到一定量值時，光電流將趨于穩(wěn)定，達到飽和值l；如果照射光的頻率保持不變，增加照射光的強度，其飽和電流增大，說明從P極板逸出的光電子數增加了。

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《大學物理學(下冊)》是由高等教育出版社出版的。

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