大學物理教程（第2版）

《大學物理教程（第2版）》是2014年由清華大學出版社出版的圖書，作者是陳信義。

基本介紹

• 中文名：大學物理教程（第2版） 
• 定價：32元
• ISBN：9787302182351
• 裝幀：平裝
• 印次：2-9
• 印刷時間：2014-12-29

圖書簡介

本書包括12章，分別講述質點力學，剛體力學，狹義相對論，靜電場，靜電場中的導體和電介質，穩恆電流的磁場，電磁感應位移電流電磁波，氣體動理論，熱力學基礎，振動和波動，波動光學，量子物理基礎等方面的內容。
本書的內容緊緊圍繞大學物理課程的基本要求，難度適中，物理概念清晰，論述深入淺出。書中概念的引入明確而完整，並有少量的技術套用和理論擴展，力求簡明而不簡單，深入而不深奧。本書可作為一般工程技術類專業和經濟管理類專業的大學物理教材。

目錄

第1章質點力學1

1.1質點運動的描述1

1.1.1位矢和位移1

1.1.2速度2

1.1.3加速度3

1.1.4運動的相對性5

1.1.5幾種基本運動6

1.2牛頓力學的基本定律10

1.2.1牛頓運動定律10

1.2.2慣性參考系和伽利略相對性原理11

1.2.3用牛頓定律解題12

1.2.4萬有引力定律慣性質量和引力質量14

*1.2.5非慣性參考系和慣性力15

1.3動量變化定理和動量守恆17

1.3.1衝量和質點動量變化定理17

1.3.2質點系動量變化定理18

1.3.3動量守恆定律19

*1.3.4火箭水平推進速度20

1.3.5質心和質心運動定理21

1.4功和能量22

1.4.1功和質點動能變化定理22

1.4.2質點系動能變化定理23

1.4.3保守力和勢能24

1.4.4機械能變化定理26

*1.4.5理想流體和伯努利方程26

1.4.6機械能守恆定律28

1.5角動量變化定理和角動量守恆30

1.5.1質點的角動量30

1.5.2質點角動量變化定理30

1.5.3質點系角動量變化定理和角動量守恆定律32

本章提要33

習題34

第2章剛體力學38

2.1剛體的定軸轉動和平面平行運動38

2.1.1剛體的定軸轉動38

2.1.2剛體定軸轉動定理轉動慣量力矩39

2.1.3剛體的平面平行運動40

2.2轉動慣量的計算平行軸定理41

2.3用剛體轉動定理解題43

2.4剛體轉動的功和能46

2.4.1轉動動能46

2.4.2剛體的重力勢能46

2.4.3力矩做功46

2.4.4剛體定軸轉動的動能變化定理47

2.4.5運動剛體的機械能守恆47

2.5定軸轉動剛體的角動量守恆48

*2.6進動和陀螺儀50

本章提要50

習題51

第3章狹義相對論55

3.1狹義相對論的建立55

3.1.1時空變換55

3.1.2絕對時空觀和伽利略變換56

3.1.3狹義相對論的基本假設56

3.2洛倫茲變換58

3.3時間延緩和長度收縮61

3.3.1同時性的相對性61

3.3.2時間延緩62

3.3.3長度收縮64

3.4相對論速度變換66

3.5相對論動力學基礎67

3.5.1動量和質量68

3.5.2質能關係69

*3.5.3能量和動量關係71

*3.5.4能量和動量守恆72

*3.6廣義相對論簡介73

本章提要74

習題75

第4章靜電場77

4.1電荷和庫侖定律77

4.1.1電荷77

4.1.2庫侖定律78

4.2電場和電場強度79

4.2.1電場79

4.2.2電場強度79

4.2.3電場強度的計算80

4.3電通量和高斯定理84

4.3.1電場線和電通量84

4.3.2高斯定理86

4.3.3用高斯定理求電場87

4.4靜電場的環路定理和電勢89

4.4.1靜電場的保守性89

4.4.2靜電場的環路定理90

4.4.3電勢90

4.4.4由電勢求電場強度93

本章提要94

習題95

第5章靜電場中的導體和電介質99

5.1靜電場中的導體99

5.1.1導體的靜電平衡99

5.1.2靜電平衡導體上的電荷分布99

5.1.3靜電平衡導體表面附近的電場100

5.1.4靜電禁止102

5.2電容和電容器103

5.2.1孤立導體的電容103

5.2.2電容器的電容103

5.2.3電容器的串並聯104

5.3靜電場中的電介質105

5.3.1電介質的極化105

5.3.2極化強度和極化電荷106

5.3.3電介質的極化規律107

5.3.4有介質時的高斯定理107

5.3.5用有介質時的高斯定理求電場108

5.4靜電場的能量109

*5.5幾種各向異性電介質介紹111

本章提要112

習題112

第6章穩恆電流的磁場116

6.1電流密度和穩恆電流116

6.1.1電流密度矢量116

6.1.2穩恆電流117

6.1.3歐姆定律的微分形式118

6.2磁感應強度和畢奧-薩伐爾定律119

6.2.1基本磁現象119

6.2.2磁感應強度120

6.2.3畢奧-薩伐爾定律121

6.2.4用畢奧-薩伐爾定律求磁場122

6.3安培環路定理124

6.3.1安培環路定理的表述124

6.3.2用安培環路定理求磁場125

6.4安培力磁矩洛倫茲力128

6.4.1安培力128

6.4.2磁場對載流線圈的力矩磁矩129

6.4.3洛倫茲力131

6.4.4帶電粒子在磁場中的運動131

6.4.5霍爾效應132

6.5磁場中的磁介質133

6.5.1磁介質的磁化133

6.5.2磁化強度和磁化電流134

6.5.3有介質時的安培環路定理134

6.5.4磁介質的磁化規律135

6.5.5用有介質時的安培環路定理求磁場135

*6.6鐵磁質136

本章提要138

習題138

第7章電磁感應位移電流電磁波143

7.1電磁感應143

7.1.1電動勢143

7.1.2電磁感應現象144

7.1.3法拉第電磁感應定律144

*7.1.4電磁感應定律和磁通連續定理146

7.2動生電動勢感生電動勢感生電場146

7.2.1動生電動勢147

7.2.2感生電動勢和感生電場148

7.3互感和自感150

7.3.1互感150

7.3.2自感151

7.3.3磁場的能量151

7.4麥克斯韋方程組和電磁波152

7.4.1位移電流和普遍情況下的安培環路定理152

7.4.2麥克斯韋方程組154

7.4.3電磁波155

本章提要156

習題157

第8章氣體動理論160

8.1理想氣體和平衡態160

8.1.1理想氣體160

8.1.2平衡態160

8.1.3理想氣體的狀態方程161

8.2理想氣體的壓強和溫度162

8.2.1理想氣體的微觀假設162

8.2.2統計平均值162

8.2.3理想氣體的壓強163

8.2.4理想氣體的溫度164

8.2.5光子氣體的壓強165

8.3能量均分定理理想氣體的內能166

8.3.1自由度166

8.3.2能量均分定理166

8.3.3理想氣體的內能167

8.4分子按空間位置的分布168

8.4.1大氣壓隨高度的變化168

8.4.2大氣密度隨高度的變化169

8.4.3分子按空間位置的分布規律169

8.5麥克斯韋分布律170

8.5.1麥克斯韋速度分布律170

8.5.2麥克斯韋速率分布律171

8.5.3平均速率方均根速率172

8.6相空間和玻耳茲曼分布律173

8.6.1相空間和分布函式173

8.6.2玻耳茲曼分布律174

8.6.3能量均分定理的證明175

8.6.4簡諧振子的平均能量176

8.7實際氣體和范德瓦耳斯方程177

8.7.1實際氣體等溫線177

8.7.2分子力178

8.7.3范德瓦耳斯方程178

8.8平均自由程和輸運過程180

8.8.1平均自由程180

8.8.2輸運過程181

本章附錄183

本章提要184

習題185

第9章熱力學基礎187

9.1熱力學第一定律187

9.1.1熱力學第一定律的表述187

9.1.2準靜態過程187

9.1.3ΔE、A和Q的計算188

9.2理想氣體的典型過程和熱容189

9.2.1等體過程和摩爾定體熱容189

9.2.2等壓過程和摩爾定壓熱容189

9.2.3等溫過程190

9.2.4絕熱過程191

9.3循環過程和卡諾循環193

9.3.1循環過程和熱機效率193

9.3.2可逆過程和不可逆過程194

9.3.3卡諾循環和卡諾定理195

9.4熱力學第二定律198

9.4.1熱力學第二定律的巨觀表述198

9.4.2微觀態和等機率假設199

9.4.3熱力學第二定律的微觀意義200

9.5熵和熵增加原理201

9.5.1玻耳茲曼熵201

9.5.2熵增加原理202

9.5.3克勞修斯熵202

9.5.4理想氣體的熵204

本章提要207

習題208

第10章振動和波動211

10.1簡諧振動211

10.1.1簡諧振動的描述211

10.1.2旋轉矢量圖和複數表示214

10.1.3簡諧振動的能量215

10.2兩個簡諧振動的合成217

10.2.1同方向、同頻率簡諧振動的合成217

10.2.2同方向、不同頻率簡諧振動的合成218

10.2.3互相垂直的同頻率簡諧振動的合成219

10.2.4互相垂直的不同頻率簡諧振動的合成220

10.3阻尼振動受迫振動共振220

10.3.1阻尼振動220

10.3.2受迫振動221

10.3.3共振222

10.3.4品質因數223

10.4簡諧波223

10.4.1簡諧波的產生224

10.4.2簡諧波的波函式224

10.4.3簡諧波的能量226

10.5惠更斯原理和波的傳播方向228

10.5.1惠更斯原理228

10.5.2波的衍射228

10.5.3波的反射和折射229

10.6波的疊加干涉駐波230

10.6.1波的疊加原理230

10.6.2波的干涉230

10.6.3駐波230

10.6.4半波損失232

10.6.5簡正模式232

10.7都卜勒效應233

10.7.1機械波的都卜勒效應233

10.7.2電磁波的都卜勒效應235

10.7.3衝擊波236

10.8波動方程和波速237

10.8.1波動方程237

10.8.2波速237

本章提要238

習題240

第11章波動光學243

11.1光源發光機理楊氏雙縫干涉243

11.1.1光源發光機理243

11.1.2楊氏雙縫干涉244

11.1.3半波損失的實驗驗證246

11.2相位差和光程247

11.2.1兩束光在相遇點的相位差247

11.2.2光程和費馬原理247

11.2.3透鏡物像之間的等光程性247

11.3厚度均勻薄膜干涉--等傾干涉249

11.3.1等傾干涉條紋249

11.3.2增透膜和增反膜251

11.4厚度不均勻薄膜干涉--等厚干涉252

11.4.1劈尖薄膜干涉252

11.4.2牛頓環254

11.4.3邁克耳孫干涉儀255

11.5單縫衍射和半波帶法256

11.5.1惠更斯-菲涅耳原理256

11.5.2夫琅禾費單縫衍射257

11.5.3菲涅耳半波帶法257

11.6圓孔衍射和光學儀器的解析度259

11.6.1夫琅禾費圓孔衍射259

11.6.2光學儀器的解析度260

11.7光柵和光柵衍射261

11.7.1光柵262

11.7.2光柵衍射262

11.7.3缺級現象263

11.7.4晶體對X射線的衍射265

11.8光的偏振266

11.8.1光的偏振狀態267

11.8.2偏振片268

11.8.3反射光和折射光的偏振269

*11.9雙折射269

11.9.1雙折射現象269

11.9.2波片271

11.9.3起偏稜鏡273

11.9.4偏振光的干涉273

本章提要274

習題275

第12章量子物理基礎277

12.1黑體輻射和能量子假設277

12.1.1熱輻射277

12.1.2黑體和黑體輻射278

12.1.3普朗克黑體輻射公式和能量子假設280

12.2光的粒子性281

12.2.1光電效應和愛因斯坦光量子理論281

12.2.2康普頓效應284

12.2.3光的波粒二象性286

12.3粒子的波動性機率波波函式286

12.3.1粒子的波動性286

12.3.2機率波287

12.3.3波函式289

12.3.4自由粒子波函式290

12.4不確定度關係291

12.5薛丁格方程和能量本徵方程294

12.5.1自由粒子薛丁格方程294

12.5.2薛丁格方程和哈密頓量294

12.5.3能量本徵方程和定態295

12.6一維勢場中的粒子297

12.6.1無限深方勢阱中的粒子297

12.6.2簡諧振子299

12.6.3隧道效應301

12.7動量和軌道角動量303

12.7.1動量303

12.7.2軌道角動量303

12.7.3分子的轉動能級306

12.8電子的自旋306

12.8.1磁矩與角動量的關係307

12.8.2施特恩-蓋拉赫實驗307

12.8.3電子自旋的表達308

12.9氫原子309

12.9.1徑向方程309

12.9.2能級和本徵波函式309

12.9.3電子的機率分布311

12.9.4原子的電子殼層結構312

本章提要316

習題317

數值表320

習題答案322

索引334