近代物理與高新技術物理基礎
出版時間：2001-4 出版社：清華大學出版社 作者：陳澤民 頁數(shù)：529
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前言
開設“近代物理與高新技術物理基礎”課，并編寫相應的教材，是工科物理教學改革的一種新嘗試。 物理學是技術的基礎。沒有熱學、熱力學的研究就不會有以蒸汽機的發(fā)明和廣泛應用為標志的第一次工業(yè)革命；沒有電磁學的研究和電磁理論的建立，就不會有今天的工業(yè)電氣化和現(xiàn)代的無線電通信；沒有20世紀以來以相對論和量子力學作為理論基礎的近代物理學的巨大進展，就不會有今天的微型計算機、激光和光通信、核能、納米科學和技術等各種各樣的高新技術。為了培養(yǎng)面向21世紀的、能參與國際上高新技術競爭的工程技術人才，使他們不僅能掌握新技術、應用新技術，還能發(fā)展新技術、創(chuàng)造新技術，就必須加強工科院校學生的物理基礎，特別是近代物理和正在發(fā)展中的高新技術的物理基礎。為此，我們在工科各系的學生學完共同的“大學物理”之后，設置了“近代物理與高新技術物理基礎”這門課，作為普通物理第三學期的學習內(nèi)容。這門課對一部分系的學生為必修，對其他系為選修?！ ”緯譃榻锢砗透咝录夹g物理基礎上下篇。在“大學物理”中，學生已學過一些近代物理的基礎知識，如狹義相對論、量子力學的初步知識等，對這些已經(jīng)講過的部分，本書上篇中不再重復，而把重點放在原子分子、原子核和粒子、廣義相對論和天體以及混沌的基本知識上。當今科學的發(fā)展已使許多學科，如化學、生物學、材料科學等，進入到原子分子這個層次，而核能的開發(fā)和核技術的廣泛應用也要求學生具有一定的核物理基礎知識，本教材在講述這些問題的時候，力圖應用學生已學過的量子力學的概念來定性說明原子、分子和原子核的結(jié)構(gòu)與特性，盡量少用一般教材常用的半經(jīng)典矢量模型的方法，這不僅有助于學生建立正確的概念，也能使學生學過的量子力學初步知識得到鞏固和深化。粒子物理和天體物理是當前物理學研究的重要前沿，廣義相對論和混沌則分別涉及正確的時空觀和迅速發(fā)展的非線性科學的某些基本特征，過去在普通物理特別是工科物理的教學中很少涉及這些內(nèi)容，在本教材中則用簡單的數(shù)學工具，在普通物理的層次上對這些問題進行講解和介紹，這也是使“物理前沿普物化”的一種嘗試。
內(nèi)容概要
本書分為近代物理和高新技術物理基礎上下篇，上篇講述原子、分子、原子核和粒子物理外，還在普通物理的層次上講述了廣義相對論和混沌；下篇講述固體物理和新材料、近代光學和信息處理、新能源等和高新技術密切相關的物理內(nèi)容。
書籍目錄
上篇 近代物理
第1章 原子結(jié)構(gòu)
第2章 分子結(jié)構(gòu)
第3章 原子核和粒子
第4章 廣義相對論和宇宙學
第5章 混沌——決定性的混亂
下篇 高新技術物理基礎
第6章 固體物理和新材料
第7章 近代光學和信息處理
第8章 新能源
第9章 紅外輻射與遙感
第10章 超聲與超聲技術
第11章 近代物理分析技術
結(jié)束語——總結(jié)和啟示
附錄I 基本的物理常數(shù)
附錄II 諾貝爾物理學獎獲得者及得獎項目
章節(jié)摘錄
3．1．6核力 原子核是質(zhì)子和中子組成的，質(zhì)子都帶正電，它們之間要互相排斥，為什么這些核子不散開來反而能結(jié)合成非常緊密的原子核呢？這是因為除了質(zhì)子之間有靜電排斥力外，在質(zhì)子與質(zhì)子、質(zhì)子與中子以及中子與中子之間還存在一種很強的吸引力，叫做核力，它比質(zhì)子間的靜電排斥力要強得多。正是依靠核力的強烈吸引作用才使核子結(jié)合成為一個緊密的整體——原子核。原子核的質(zhì)量、大小、結(jié)合能等很多性質(zhì)都和核力有關?！ 『肆Φ男再|(zhì)是核物理研究的基本問題之一。人們通過對核的基本性質(zhì)特別是氘核（最簡單的二核子體系）性質(zhì)的分析，可以了解核力的一些特性。更主要的則是通過核子一核子散射實驗來研究核力。但是到目前為止，我們對核力的了解仍然不能像對電磁力和萬有引力那樣，有一個基本的理論和簡潔的公式。盡管這樣，從大量的實驗和理論分析中，我們還是對核力的性質(zhì)有了一些基本的了解，它的主要特性可歸納如下?！ 。?）強作用 由原子核的結(jié)合能和核子一核子散射實驗知道，核力是一種強相互作用力，其作用強度大約比電磁力大兩個數(shù)量級?！ 。?）短程性 核力是一種近距離強作用力，只有當兩個核子的距離小到約10^-16m時才會有核力作用，只要出現(xiàn)核力，作用就很強，相隔較遠時就沒有核力作用。這和靜電作用力的性質(zhì)很不相同。
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