《大學物理學(第三版)C6版下冊》是2014-6-19出版的圖書,作者是張三慧。
本書講述物理學基礎理論的電磁學和量子物理部分。電磁學部分按傳統方法講述電磁學的基本理論,包括靜止和運動電荷的電場,運動電荷和電流的磁場,介質中的電場和磁場,電磁感應,電磁波等。量子物理部分包括微觀粒子的二象性、薛丁格方程(定態)、原子中的電子能態。書中特別注意從微觀上闡明物理現象及規律的本質。內容的選擇上除了包括經典基本內容外,還注意適時插入現代物理概念與物理思想。此外,安排了許多現代的聯繫實際的例題和習題,書末還列出了歷年諾貝爾物理學獎獲得者名錄及其創新課題。 本書可作為高等院校的物理教材,也可以作為中學物理教師教學或其他讀者自學的參考書。
基本介紹
- 書名:大學物理學(第三版)C6版下冊
- 作者:張三慧
- ISBN:9787302362364
- 定價:34元
- 出版時間:2014-6-19
- 裝幀:平裝
- 印次:3-1
前言
本書內容完全涵蓋了2006年我國教育部發布的“非物理類理工學科大學物理課程基本要求”,標“”的章節和例題非基本要求,可供選用。書中各篇對物理學的基本概念與規律進行了正確明晰的講解。講解基本上都是以最基本的規律和概念為基礎,推演出相應的概念與規律。筆者認為,在教學上套用這種演繹邏輯更便於學生從整體上理解和掌握物理課程的內容。
力學篇是以牛頓定律為基礎展開的。除了直接套用牛頓定律對問題進行動力學分析外,還引入了動量、角動量、能量等概念,並著重講解相應的守恆定律及其套用。除慣性系外,還介紹了利用非慣性系解題的基本思路,剛體的轉動、振動、波動這三章內容都是上述基本概念和定律對於特殊系統的套用。狹義相對論的講解以兩條基本假設為基礎,從同時性的相對性這一“關鍵的和革命的”(楊振寧語)概念出發,逐漸展開得出各個重要結論。這種講解可以比較自然地使學生從物理上而不只是從數學上弄懂狹義相對論的基本結論。
光學篇以電磁波和振動的疊加的概念為基礎,講述了光電干涉和衍射的規律。第11章光的偏振講述了光的橫波特徵。
熱學篇的講述是以微觀的分子運動的無規則性這一基本概念為基礎的。除了闡明經典力學對分子運動的套用外,特別引入並加強了統計概念和統計規律,包括麥克斯韋速率分布律的講解。對熱力學第一定律也闡述了其微觀意義。對熱力學第二定律是從巨觀熱力學過程的方向性講起,說明方向性的微觀根源,並利用熱力學機率定義了玻耳茲曼熵並說明了熵增加原理,然後再進一步導出克勞修斯熵及其計算方法。這種講法最能揭示熵概念的微觀本質,也便於理解熵概念的推廣套用。
電磁學篇按照傳統講法,講述電磁學的基本理論,包括靜止和運動電荷的電場,運動電荷和電流的磁場,介質中的電場和磁場,電磁感應,電磁波等。以便相互比較。
量子物理篇是從波粒二象性出發,以定態薛丁格方程為基礎講解的;進而介紹了原子中電子的運動規律。
本書各章均配有思考題和習題,以幫助學生理解和掌握已學的物理概念和定律或擴充一些新的知識。這些題目有易有難,絕大多數是實際現象的分析和計算。題目的數量適當,不以多取勝。也希望學生做題時不要貪多,而要求精,要真正把做過的每一道題從概念原理上搞清楚,並且用儘可能簡潔明確的語言、公式、圖像表示出來,需知,對一個科技工作者來說,正確地書面表達自己的思維過程與成果也是一項重要的基本功。
前言前言本書在保留經典物理精髓的基礎上,特別注意加強了現代物理前沿知識和思想的介紹。本書內容取材在注重科學性和系統性的同時,還注重密切聯繫實際,選用了大量現代科技與我國古代文明的資料,力求達到經典與現代,理論與實際的完美結合。
物理教學除了“授業”外,還有“育人”的任務。為此本書介紹了十幾位科學大師的事跡,簡要說明了他們的思想境界、治學態度、開創精神和學術成就,以之作為學生為人處事的借鑑。在此我還要介紹一下我和帕塞爾教授的一段交往。帕塞爾教授是哈佛大學教授,1952年因對核磁共振研究的成果榮獲諾貝爾物理學獎。我於1977年看到他編寫的《電磁學》,深深地為他的新講法所折服。用他的書講述兩遍後,於1987年冒然寫信向他請教,沒想到很快就收到他的回信(見附圖)和贈送給我的教材(第二版)及習題解答。他這種熱心幫助一個素不相識的外國教授的行為使我非常感動。
帕塞爾《電磁學》(第二版)封面
本書作者與帕塞爾教授合影(1993年)
帕塞爾回信複印件
他在信中寫道“本書170—171頁關於L. Page的註解改正了第一版的一個令人遺憾的疏忽。1963年我寫該書時不知道Page那篇出色的文章,我並不認為我的講法是原創的——遠不是這樣——但當時我沒有時間查找早先的作者追溯該講法的歷史。現在既然你也喜歡這種講法,我希望你和我一道在適當時機宣揚Page的1912年的文章。”一位物理學大師對自己的成就持如此虛心、謙遜、實事求是的態度使我震撼。另外他對自己書中的疏漏(實際上有些是印刷錯誤)認真修改,這種嚴肅認真的態度和科學精神也深深地教育了我。帕塞爾這封信所顯示的作為一個科學家的優秀品德,對我以後的為人處事治學等方面都產生了很大影響,始終視之為楷模追隨仿效,而且對我教的每一屆學生都要展示帕塞爾的這一封信對他們進行教育,收到了很好的效果。
本書的撰寫和修訂得到了清華大學物理系老師的熱情幫助(包括經驗與批評),也採納了其他兄弟院校的教師和同學的建議和意見。此外也從國內外的著名物理教材中吸取了很多新的知識、好的講法和有價值的素材。這些教材主要有:新概念物理教程(趙凱華等),Feyman Lectures on Physics,Berkeley Physics Course(Purcell E M, Reif F, et al.),The Manchester Physics Series(Mandl F, et al.),Physics(Chanian H C.),Fundamentals of Physics(Resnick R),Physics(Alonso M et al.)等。
對於所有給予本書幫助的老師和學生以及上述著名教材的作者,本人在此謹致以誠摯的謝意。清華大學出版社諸位編輯對第三版雜亂的原稿進行了認真的審閱和編輯,特在此一併致謝。
目錄
第15章靜電場3
15.1電荷3
15.2庫侖定律與疊加原理6
15.3電場和電場強度8
15.4靜止的點電荷的電場及其疊加10
15.5電場線和電通量15
15.6高斯定律17
15.7利用高斯定律求靜電場的分布19
提要23
思考題24
習題25
16.1靜電場的保守性29
16.2電勢差和電勢31
16.3電勢疊加原理33
16.4電勢梯度36
16.5電荷在外電場中的靜電勢能38
16.6靜電場的能量40
提要41
思考題42
習題43目錄目錄第17章靜電場中的導體47
17.1導體的靜電平衡條件47
17.2靜電平衡的導體上的電荷分布48
17.3有導體存在時靜電場的分析與計算50
17.4靜電禁止52
提要53
思考題53
習題54
E.1晴天大氣電場大氣電場56
E.2雷暴雷暴的電荷和電場58
E.3閃電61
18.1電介質對電場的影響64
*18.2電介質的極化65
18.3D的高斯定律68
18.4電容器和它的電容73
18.5電容器的能量75
提要78
思考題78
習題79
19.1磁力與電荷的運動84
19.2磁場與磁感應強度85
19.3畢奧薩伐爾定律88
19.4安培環路定理93
19.5利用安培環路定理求磁場的分布95
19.6與變化電場相聯繫的磁場98
提要101
思考題102
習題103
科學家介紹麥克斯韋106
20.1帶電粒子在磁場中的運動109
20.2霍爾效應111
20.3載流導線在磁場中受的磁力113
20.4載流線圈在均勻磁場中受的磁力矩115
20.5平行載流導線間的相互作用力117
提要119
思考題120
習題121
F.1物質的第四態127
F.2電漿電漿內的磁場磁場129
F.3磁場磁場對電漿電漿的作用130
F.4熱核反應熱核反應131
F.5電漿電漿的約束132
F.6冷聚變cold fusion冷聚變135
21.1磁介質對磁場的影響136
*21.2原子的磁矩137
21.3磁介質的磁化140
21.4H的環路定理142
*21.5鐵磁質144
提要149
思考題150
習題151
22.1電流和電流密度154
22.2電動勢156
22.3法拉第電磁感應定律158
22.4動生電動勢160
22.5感生電動勢和感生電場163
22.6互感166
22.7自感167
22.8磁場的能量170
22.9麥克斯韋方程組172
提要174
思考題176
習題177
科學家介紹法拉第181
G.1超導現象184
G.2臨界磁場磁場185
G.3超導體超導體導體中的電場和磁場磁場186
G.4第二類type Ⅱ第二類超導體超導體導體187
G.5BCS理論BCS theoryBCS理論188
G.6約瑟夫森效應Josephson effect約瑟夫森效應189
G.7超導在技術中的套用191
G.8高溫超導high temperature superconductivity高溫超導192
23.1黑體輻射黑體輻射blackbody radiation197
23.2光電效應200
23.3光的二象性光的二象性duality of light光子光子photon202
23.4康普頓散射康普頓散射Compton scattering205
23.5粒子的波動性粒子的波動性wave nature of particle208
23.6機率波機率波probabilty wave與機率幅機率幅probabilty amplitude211
23.7不確定關係不確定關係uncertainty relation215
提要219
思考題220
習題221
科學家介紹德布羅意224
24.1薛丁格得出的波動方程226
24.2無限深方勢阱勢阱potential well中的粒子粒子particle230
24.3勢壘穿透勢壘穿透barrier penitration234
24.4諧振子諧振子harmonic oscillator238
提要240
思考題241
習題241
科學家介紹薛丁格243第25章原子中的電子245
25.1氫原子245
25.2電子電子electron的自旋自旋spin與自旋軌道耦合自旋軌道耦合spinorbit coupling254
25.3微觀粒子的不可分辨性不可分辨性indistinguishability和泡利不相容原理泡利不相容原理Pauli exclusion principle259
25.4各種原子核外電子電子electron的組態261
25.5X射線射線ray265
25.6雷射268
提要272
思考題273
習題274
科學家介紹玻爾277
H.1多光子吸收279
H.2雷射雷射laser [light]冷卻與捕陷原子雷射致冷和捕陷原子laser cooling and atom trapping281
I.1什麼是納米科技284
I.2納米材料285
I.3納米器件286元素周期表288數值表289
習題答案291
諾貝爾物理學獎獲得者名錄301
15.1電荷3
15.2庫侖定律與疊加原理6
15.3電場和電場強度8
15.4靜止的點電荷的電場及其疊加10
15.5電場線和電通量15
15.6高斯定律17
15.7利用高斯定律求靜電場的分布19
提要23
思考題24
習題25
16.1靜電場的保守性29
16.2電勢差和電勢31
16.3電勢疊加原理33
16.4電勢梯度36
16.5電荷在外電場中的靜電勢能38
16.6靜電場的能量40
提要41
思考題42
習題43
17.1導體的靜電平衡條件47
17.2靜電平衡的導體上的電荷分布48
17.3有導體存在時靜電場的分析與計算50
17.4靜電禁止52
提要53
思考題53
習題54
18.1電介質對電場的影響56
18.2電介質的極化57
18.3D的高斯定律60
18.4電容器和它的電容65
18.5電容器的能量67
提要70
思考題70
習題71
19.1磁力與電荷的運動76
19.2磁場與磁感應強度77
19.3畢奧薩伐爾定律80
19.4安培環路定理85
19.5利用安培環路定理求磁場的分布87
19.6與變化電場相聯繫的磁場90
提要93
思考題94
習題95
科學家介紹麥克斯韋98
20.1帶電粒子在磁場中的運動101
20.2霍爾效應103
20.3載流導線在磁場中受的磁力105
20.4載流線圈在均勻磁場中受的磁力矩107
20.5平行載流導線間的相互作用力109
提要111
思考題112
習題113
21.1磁介質對磁場的影響119
21.2原子的磁矩120
21.3磁介質的磁化123
21.4H的環路定理125
21.5鐵磁質127
提要132
思考題133
習題134
22.1電流和電流密度137
22.2電動勢139
22.3法拉第電磁感應定律141
22.4動生電動勢143
22.5感生電動勢和感生電場146
22.6互感149
22.7自感150
22.8磁場的能量153
22.9麥克斯韋方程組155
提要157
思考題158
習題159
科學家介紹法拉第164
23.1黑體輻射黑體輻射blackbody radiation169
23.2光電效應172
23.3光的二象性光的二象性duality of light光子光子photon174
23.4康普頓散射康普頓散射Compton scattering177
23.5粒子的波動性粒子的波動性wave nature of particle180
23.6機率波機率波probabilty wave與機率幅機率幅probabilty amplitude183
23.7不確定關係不確定關係uncertainty relation187
提要191
思考題192
習題193
科學家介紹德布羅意196
24.1薛丁格得出的波動方程198
24.2無限深方勢阱勢阱potential well中的粒子粒子particle202
*24.3勢壘穿透勢壘穿透barrier penitration206
*24.4諧振子諧振子harmonic oscillator210
提要212
思考題213
習題213
科學家介紹薛丁格215
25.1氫原子217
*25.2電子電子electron的自旋自旋spin與自旋軌道耦合自旋軌道耦合spinorbit coupling226
25.3微觀粒子的不可分辨性不可分辨性indistinguishability和泡利不相容原理泡利不相容原理Pauli exclusion principle231
25.4各種原子核外電子電子electron的組態233
25.5X射線射線ray237
*25.6雷射240
提要244
思考題245
習題246
科學家介紹玻爾249
23.1黑體輻射黑體輻射blackbody radiation243
23.2光電效應246
23.3光的二象性光的二象性duality of light光子光子photon248
23.4康普頓散射康普頓散射Compton scattering251
23.5粒子的波動性粒子的波動性wave nature of particle254
23.6機率波機率波probabilty wave與機率幅機率幅probabilty amplitude257
23.7不確定關係不確定關係uncertainty relation261
提要265
思考題266
習題267
科學家介紹德布羅意270
24.1薛丁格得出的波動方程272
24.2無限深方勢阱勢阱potential well中的粒子粒子particle276
*24.3勢壘穿透勢壘穿透barrier penitration280
*24.4諧振子諧振子harmonic oscillator284
提要286
思考題287
習題287
科學家介紹薛丁格289
25.1氫原子291
*25.2電子電子electron的自旋自旋spin與自旋軌道耦合自旋軌道耦合spinorbit coupling300
25.3微觀粒子的不可分辨性不可分辨性indistinguishability和泡利不相容原理泡利不相容原理Pauli exclusion principle305
25.4各種原子核外電子電子electron的組態307
25.5X射線射線ray311
*25.6雷射314
提要318
思考題319
習題320
科學家介紹玻爾323