大學物理基礎（下冊）

內容簡介

本書是根據教育部高等學校工科物理基礎課程教學指導分委員會2008年制定的《非物理類理工學科大學物理課程教學基本要敬樂淚求》編寫的。本書緊扣該教學基本要求，在選材上突出物理圖像，弱化數學推演。本書分三冊出版，上冊包括力學篇、熱學篇；中冊是電磁學篇，講述物理學的電磁學部分；本冊是下冊，包括振動與波動、波動光學、近代物理，在保留經典物理基本框架的同時，對近代物理（相對論和量子力學基礎）核心技術的基本物理原理的介紹有所加強和拓展。內容的選擇上除了講解經典基本內容外，注重物理思想、物理方法的融入；安排了許多與現代實際套用密切聯繫的例題；同時，還有本章小結、習題和相關著名物理學家簡介。

本書可作為高等理工科院校理工科各專業大學物理基礎課程的教材，也可以供其他有關專業選用或作為讀者自學的參考書。

圖書目錄

第4篇振動與波動

引言1

第15章機械振動2

15.1簡諧振動的描述2

15.1.1簡諧振動2

15.1.2簡諧振動的動力學方程3

15.1.3簡諧振動的速度及加速度3

15.1.4常數A和φ的確定3

15.1.5簡諧振動的振幅、周期、頻率和相位4

15.2簡諧振動旋轉矢量圖示法6

15.3常見的簡諧振動——單擺和復擺7

15.3.1單擺7

15.3.2復擺8

15.4簡諧振動的能量8

15.5阻尼振動、受迫振動及共振9

15.5.1阻尼振動9

15.5.2受迫振動及共振10

15.6振動的合成11

15.6.1同一直線上兩個同頻率的簡諧振動的合成11

15.6.2同一直線上兩個不同頻率的簡諧振動的合成12

15.6.3兩個相互垂直的簡諧

振動的合成13

本章小結14

思考題15

習題戒判籃15

第16章機械波18

16.1機械波的形成及其描述18

16.1.1機械波的霸嫌姜產生18

16.1.2機械波的幾何描述19

16.1.3波的分類——橫波與縱波19

16.1.4描述機械波的特徵量20

16.2平面簡諧波21

16.2.1平面簡諧波的波動方程22

16.2.2波動方程的物理意義24

16.2.3平面波的波動微分方程26

16.3波的能量27

16.3.1能量密度27

16.3.2能流密度28

16.4惠更斯原理30

16.4.1惠更斯原理30

16.4.2波的衍射30

16.4.3波的反射和折射31

16.5波的干涉33

16.5.1波的疊加原理及相干條全催件33

16.5.2干涉相長和相消的條件33

16.5.3駐波35

16.6都卜勒效應39

本章小結41

思考題42

習題42第5篇波動光學

引言45

第17章再檔殃淋光的干涉46

17.1相干光46

17.1.1普通光芝催估嫌源的發光特點46

17.1.2實際光源的相干條件47

17.1.3從普通光源獲得相干煮敬屑光的方法48

17.2雙縫干涉48

17.2.1楊氏雙縫干涉48

17.2.2洛埃德鏡51

17.3光程及光程差52

17.3.1光程及光程差52

17.3.2薄透鏡不產生附加光程差52

17.4薄膜干涉54

17.4.1等傾干涉54

17.4.2等厚干涉55

17.5麥可遜干涉儀59

17.6空間相干性及時間相干性60

17.6.1縫寬對干涉條紋的影響及空間相干性60

17.6.2時間相干性61

本章小結61

思考題62

習題62

第18章光的衍射65

18.1光的衍射和惠更斯菲涅爾原理65

18.1.1光的衍射現象65

18.1.2衍射分類66

18.1.3惠更斯菲涅爾原理66

18.2單縫的夫琅和費衍射67

18.2.1單縫的夫琅和費衍射67

18.2.2振幅矢量法69

18.3光學儀器解析度71

18.3.1圓孔的夫琅和費衍射71

18.3.2光學儀器解析度71

18.4光柵衍射72

18.4.1光柵及光柵常數72

18.4.2光柵方程73

18.4.3光譜線的缺級73

18.4.4形成暗條紋的條件74

18.4.5光柵光譜75

18.5X射線衍射76

18.5.1X射線衍射76

18.5.2勞厄斑77

18.5.3布拉格公式78

本章小結79

思考題79

習題79

第19章光的偏振82

19.1光的偏振狀態82

19.1.1自然光和偏振光82

19.1.2橢圓偏振光和圓偏振光83

19.2偏振片的起偏和檢偏及馬呂斯定律83

19.2.1線偏振光的獲得與檢驗83

19.2.2馬呂斯定律84

19.3反射和折射時光的偏振及布儒斯特定律85

19.3.1反射和折射時光的偏振85

19.3.2布儒斯特定律85

19.4雙折射現象86

19.4.1尋常光和非常光87

19.4.2光軸及主平面87

19.4.3單軸晶體的子波波面88

19.4.4惠更斯原理在雙折射現象中的套用88

19.4.5晶體的二向色性和偏振片89

19.5偏振元件89

19.5.1尼科爾稜鏡89

19.5.2渥拉斯頓稜鏡89

19.5.3波晶片90

19.6偏振光的干涉91

19.7人為雙折射92

19.7.1光彈性效應92

19.7.2電光效應93

本章小結94

思考題94

習題94第6篇近代物理

引言97

第20章相對論99

20.1狹義相對論的基本假設100

20.1.1伽利略坐標變換式及經典

力學的絕對時空觀100

20.1.2麥可遜莫雷實驗104

20.1.3狹義相對論的兩個基本假設106

20.1.4洛倫茲坐標變換式106

20.2狹義相對論的時空觀110

20.2.1同時性的相對性110

20.2.2空間長度的相對性——長度的收縮112

20.2.3時間間隔的相對性——時間的延緩114

20.2.4同時的相對性不會改變相關事件的因果關係115

20.3狹義相對論質點動力學117

20.3.1相對論動量、質量及質點動力學方程118

20.3.2相對論中的功和動能120

20.3.3相對論能量和質能關係式121

20.3.4原子核的裂變和聚變123

20.3.5相對論能量和動量的關係124

20.3.6力和加速度的關係125

20.3.7相對論力、動量和能量的變換關係126

20.4廣義相對論簡介128

20.4.1廣義相對論的基本原理128

20.4.2引力幾何化和時空彎曲129

20.4.3廣義相對論效應的實驗驗證130

本章小結133

思考題135

習題135

第21章量子力學基礎137

21.1量子力學的誕生138

21.1.1黑體輻射138

21.1.2普朗克的能量子假說141

21.2光的波粒二象性142

21.2.1光電效應142

21.2.2愛因斯坦的光量子論144

21.2.3康普頓散射147

21.3玻爾的氫原子理論150

21.3.1氫原子光譜的實驗規律151

21.3.2玻爾的量子論153

21.3.3弗蘭克赫茲實驗155

21.4實物粒子的波粒二象性156

21.4.1德布羅意物質波156

21.4.2德布羅意物質波的實驗驗證158

21.4.3不確定關係160

21.5機率波與波函式163

21.5.1物質波的統計詮釋——機率波163

21.5.2波函式及其物理意義166

21.5.3波函式狀態疊加原理166

21.5.4統計詮釋及其他物理條件對波函式提出的要求167

21.5.5一維自由粒子波函式的表述形式168

21.6薛丁格方程169

21.6.1定態薛丁格方程170

21.6.2薛丁格方程的建立過程171

21.6.3一維無限深（方）勢阱中的粒子172

21.6.4有限寬勢壘和隧道效應175

21.7原子中的電子178

21.7.1氫原子的量子力學處理178

21.7.2求解波函式得出的一些重要結論178

21.7.3斯特恩革拉赫實驗181

21.7.4電子自旋182

21.7.5多電子原子中電子的排布184

本章小結186

思考題189

習題189

閱讀材料——掃描隧道顯微鏡與納米技術191

附錄計算中常用物理恆量201

習題答案202

參考文獻207

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基本介紹

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