《 大學物理教程(第3版)》是清華大學出版社出版的一本圖書，作者：陳信義。 本書涵蓋了教育部新制定的《非物理類理工學科大學物理課程教學基本要求》中的核心內容，以“精品化、立體化、實用化”為目標。全書分12章，分別講述質點力學，剛體力學，俠義相對論，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，麥克斯維方程組和電磁波，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。
基本介紹
- 中文名：大學物理教程（第3版）
- 作者：陳信義
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2021年1月1日
- 定價：86 元
- ISBN：9787302565697
目錄
第1章質點力學
1．1牛頓力學的時空觀
1．1．1時間和空間
1．1．2參考系和坐標系
1．1．3絕對時空觀和伽利略變換
1．2質點運動狀態的描述
1．2．1位置矢量和軌道
1．2．2速度和加速度
1．2．3用積分求速度和位矢
1．2．4勻變速直線運動和拋體運動
1．2．5圓周運動法向加速度和切向加速度
1．2．6運動的相對性
1．3牛頓運動定律和萬有引力定律
1．3．1牛頓運動定律
1．3．2慣性系伽利略相對性原理
1．3．3用牛頓方程解題
1．3．4萬有引力定律慣性質量等於引力質量
1．4慣性力兩體問題和潮汐現象
1．4．1平移慣性力
1．4．2兩體問題和潮汐現象
1．4．3慣性離心力
1．4．4達朗貝爾原理
1．5動量變化定理和動量守恆
1．5．1衝量質點動量變化定理
1．5．2質點系動量變化定理
1．5．3動量守恆定律
1．5．4火箭水平推進速度
1．6質心質心動量變化定理質心參考系
1．6．1質心
1．6．2質心動量變化定理
1．6．3質心參考系
1．7功和動能變化定理科尼希定理
1．7．1功
1．7．2質點動能變化定理
1．7．3質點系動能變化定理
1．7．4質點系的動能按質心的分解——科尼希定理
1．8保守力和勢能
1．8．1保守力的定義有心力是保守力
1．8．2勢能——從能量的角度描述保守力場
1．8．3由勢能函式求保守力
1．9機械能變化定理和機械能守恆定律
1．9．1機械能變化定理
1．9．2理想流體(乾水)的流動和伯努利方程
1．9．3機械能守恆定律
1．9．4三種宇宙速度黑洞和類星體
1．10角動量變化定理和角動量守恆
1．10．1質點的角動量
1．10．2力矩角動量變化定理質點角動量守恆定律
1．10．3質點系角動量變化定理角動量守恆定律
1．10．4質點系的角動量按質心的分解
本章提要
習題
第2章剛體力學
2．1剛體定軸轉動
2．1．1定軸轉動的描述
2．1．2定軸轉動定理定軸轉動慣量
2．1．3力對軸的力矩
2．1．4定軸轉動慣量的計算
2．1．5剛體定軸轉動例題
2．2剛體平面運動和無滑動滾動
2．2．1剛體平面運動
2．2．2無滑動滾動
2．2．3剛體平面運動例題
2．3剛體轉動的功和能
2．3．1剛體轉動動能和重力勢能
2．3．2力對定軸轉動剛體做功——力矩的功
2．3．3剛體定軸轉動的動能變化定理
2．3．4剛體機械能守恆
2．4剛體角動量守恆剛體的平衡
2．4．1剛體角動量守恆
2．4．2剛體的平衡
2．5進動和陀螺的定軸性
本章提要
習題
第3章狹義相對論
3．1狹義相對論的建立和洛倫茲變換
3．1．1狹義相對論的建立
3．1．2狹義相對論時空觀和洛倫茲變換
3．1．3洛倫茲變換的簡單推導
3．2同時性的相對性運動使時間延緩和長度收縮
3．2．1同時性的相對性
3．2．2運動使時間延緩
3．2．3運動使長度收縮
3．3速度的相對論變換
3．4質速關係力與加速度的關係
3．4．1質速關係
3．4．2力與加速度的關係
3．5質能關係核裂變和核聚變
3．5．1相對論動能質能關係
3．5．2核裂變和核聚變
3．6相對論動量和能量
3．6．1相對論動量和能量的關係
3．6．2相對論動量和能量守恆
3．6．3動量和能量的相對論變換
3．7力的相對論變換
3．8廣義相對論簡介
3．8．1局域慣性系等效原理和廣義相對性原理
3．8．2引力的實質是時空的彎曲
3．8．3史瓦西場中的時空彎曲
3．8．4廣義相對論的實驗驗證
本章提要
習題
第4章靜電場
4．1電荷和庫侖定律
4．1．1電荷
4．1．2庫侖定律
4．2電場和電場強度
4．2．1電場
4．2．2電場強度和電場線——從力的角度描述電場
4．2．3幾種電荷系統的電場
4．2．4用庫侖定律和電場疊加原理求電場
4．3電通量和高斯定理
4．3．1流速場的通量和環流
4．3．2電通量
4．3．3高斯定理
4．3．4用高斯定理求電場
4．4靜電場的環路定理和電勢
4．4．1靜電場的環路定理
4．4．2電勢——從能量的角度描述靜電場
4．4．3電勢疊加原理
4．4．4電勢的計算
4．4．5由電勢函式求電場強度
4．5電荷系統的靜電能真空中電場能量
4．5．1電荷系統的靜電能
4．5．2真空中電場能量
4．5．3求靜電能舉例
本章提要
習題
第5章靜電場中的導體和電介質
5．1靜電場中的導體和靜電禁止
5．1．1導體的靜電平衡
5．1．2靜電平衡導體上的電荷分布
5．1．3靜電平衡導體表面外緊鄰表面處的場強
5．1．4靜電禁止
5．1．5有導體時靜電學問題舉例
5．2電容和電容器
5．2．1孤立導體的電容
5．2．2電容器的電容
5．2．3充電電容器的靜電能
5．2．4電容器的串並聯
5．3靜電場中的電介質
5．3．1電介質的極化
5．3．2極化強度矢量
5．3．3極化電荷
5．3．4有電介質時的高斯定理電介質的極化規律
5．3．5用D的高斯定理求電場
5．4靜電場的邊界條件
5．5有電介質時電場能量
5．6幾種特殊電介質簡介
本章提要
習題
第6章穩恆電流和穩恆磁場
6．1穩恆電流電源和電動勢基爾霍夫定律
6．1．1電流和電流密度矢量電流連續方程
6．1．2穩恆電流歐姆定律的微分形式
6．1．3電源和電動勢
6．1．4基爾霍夫定律
6．2磁感應強度洛倫茲力穩恆磁場和畢奧薩伐爾定律
6．2．1磁感應強度
6．2．2洛倫茲力
6．2．3穩恆磁場和畢奧薩伐爾定律
6．2．4用畢奧薩伐爾定律和磁場疊加原理求磁場
6．3磁場高斯定理和安培環路定理
6．3．1磁場高斯定理
6．3．2安培環路定理
6．3．3用安培環路定理求磁場
6．4帶電粒子在磁場中的運動
6．4．1帶電粒子的圓周運動回旋加速器
6．4．2磁約束
6．4．3霍耳效應
6．5安培力載流線圈的磁矩
6．5．1安培力
6．5．2平面載流線圈的磁矩
6．5．3載流線圈在磁場中轉動時磁力所做的功
6．6磁場中的磁介質
6．6．1順磁質和抗磁質的磁化
6．6．2磁化強度矢量和磁化電流
6．6．3有磁介質時的安培環路定理磁介質的磁化規律
6．6．4穩恆磁場的邊界條件磁禁止
6．6．5用H的環路定理求磁場
6．7鐵磁質簡介
本章提要
習題
第7章電磁感應麥克斯韋方程組和平面電磁波
7．1電磁感應磁場高斯定理的普適性
7．1．1電磁感應實驗
7．1．2法拉第電磁感應定律——感應電動勢
7．1．3磁場高斯定理的普適性
7．2動生電動勢感生電動勢和感生電場假設
7．2．1動生電動勢
7．2．2感生電動勢和感生電場假設
7．2．3普遍情況電場的環路定理
7．2．4動生電動勢和感生電動勢的相對性
7．3自感和互感磁場能量
7．3．1自感
7．3．2互感
7．3．3磁場能量
7．4位移電流假設普遍情況安培環路定理
7．4．1位移電流假設
7．4．2普遍情況安培環路定理
7．5麥克斯韋方程組和平面電磁波
7．5．1麥克斯韋方程組
7．5．2平面電磁波
本章提要
習題
第8章氣體動理論
8．1平衡態理想氣體的狀態方程和壓強
8．1．1平衡態溫度的巨觀定義
8．1．2理想氣體溫標
8．1．3理想氣體的狀態方程和壓強
8．2理想氣體壓強溫度的微觀意義
8．2．1統計假設和平均值
8．2．2用統計方法推導理想氣體壓強
8．2．3溫度的微觀意義
8．2．4光子氣體的壓強
8．3能量均分定理理想氣體的內能
8．3．1分子自由度
8．3．2能量均分定理
8．3．3理想氣體的內能
8．4玻耳茲曼分布律
8．4．1巨觀態和微觀態等機率假設
8．4．2分子能量取分立值時的玻耳茲曼分布律
8．4．3分子能量連續變化時的玻耳茲曼分布律
8．4．4分子按空間位置的分布
8．5麥克斯韋分布律
8．5．1麥克斯韋速度分布律
8．5．2麥克斯韋速率分布律
8．5．3分子平均速率和方均根速率
8．6能量均分定理的一般表述振動自由度和簡諧振子的平均能量
8．6．1能量均分定理的一般表述
8．6．2振動自由度
8．6．3簡諧振子的平均能量
8．7平均自由程和輸運現象
8．7．1平均自由程
8．7．2分子自由程的分布
8．7．3輸運現象
8．8實際氣體和范德瓦耳斯方程
8．8．1實際氣體等溫線
8．8．2分子力
8．8．3范德瓦耳斯方程和范德瓦耳斯氣體
附錄高斯積分表
本章提要
習題
第9章熱力學基礎
9．1熱力學第一定律
9．1．1熱力學第一定律的表述
9．1．2準靜態過程
9．1．3ΔE、A和Q的計算
9．2理想氣體的典型準靜態過程
9．2．1等溫過程
9．2．2等體過程和摩爾定體熱容
9．2．3等壓過程和摩爾定壓熱容
9．2．4絕熱過程
9．3固體熱容
9．3．1杜隆柏蒂定律
9．3．2固體熱容的愛因斯坦公式
9．3．3電子熱容費米狄拉克分布和玻色愛因斯坦分布
9．4熱力學循環和熱機
9．4．1熱力學循環
9．4．2熱機及其效率
9．5可逆和不可逆卡諾循環和卡諾定理
9．5．1可逆和不可逆
9．5．2卡諾循環和卡諾熱機的效率
9．5．3卡諾定理及其理論意義
9．6熱力學第二定律玻耳茲曼熵和熵增加原理
9．6．1熱力學第二定律的巨觀表述
9．6．2熱力學第二定律的統計本質
9．6．3玻耳茲曼熵和熵增加原理
9．7克勞修斯熵計算熵的例題
9．7．1克勞修斯不等式
9．7．2克勞修斯熵
9．7．3熵增加原理的導出和能量退降
9．7．4理想氣體熵變公式
9．7．5計算熵的例題
本章提要
習題
第10章振動和波動
10．1簡諧振動
10．1．1自由振動彈簧振子
10．1．2旋轉矢量圖
10．1．3非線性振動簡介
10．2彈性系統簡諧振動的能量
10．2．1自由振動彈簧振子的能量
10．2．2按能量關係分析彈性系統的振動
10．2．3微振動
10．3兩個簡諧振動的合成
10．3．1兩個共線簡諧振動的合成
10．3．2兩個互相垂直簡諧振動的合成
10．4阻尼振動受迫振動位移共振
10．4．1阻尼振動
10．4．2受迫振動
10．4．3位移共振
10．4．4品質因數
10．5簡諧波
10．5．1簡諧波的產生機械波的波速
10．5．2簡諧波的描述
10．5．3平面機械波的波動方程
10．6簡諧波的能量
10．6．1質元的動能和勢能
10．6．2能量密度平均能量密度波的強度
10．6．3聲強級
10．7波的干涉駐波簡正模式
10．7．1波的干涉
10．7．2駐波
10．7．3簡正頻率和簡正模式
10．7．4機械波的半波損失
10．8惠更斯原理和波的衍射
10．8．1惠更斯原理
10．8．2波的衍射
10．8．3光的反射和折射反射型光纖
10．9都卜勒效應衝擊波
10．9．1機械波的都卜勒效應
10．9．2電磁波的都卜勒效應
10．9．3衝擊波
本章提要
習題
第11章波動光學
11．1幾個基本概念
11．2楊氏雙縫干涉勞埃德鏡干涉和光的半波損失
11．2．1楊氏雙縫干涉
11．2．2光源寬度和相干長度
11．2．3勞埃德鏡干涉和光的半波損失
11．3等傾干涉增透膜和增反膜
11．3．1雙光束近似
11．3．2等傾干涉
11．3．3增透膜和增反膜
11．4等厚干涉邁克耳孫干涉儀
11．4．1劈尖干涉
11．4．2牛頓環
11．4．3邁克耳孫干涉儀
11．5多光束干涉法布里珀羅干涉儀
11．5．1多光束干涉
11．5．2法布里珀羅干涉儀
11．6夫琅禾費單縫衍射和菲涅耳半波帶法
11．6．1夫琅禾費單縫衍射和衍射反比定律
11．6．2菲涅耳半波帶法
11．6．3細絲衍射巴比涅原理
11．7夫琅禾費圓孔衍射和成像光學儀器的分辨本領
11．7．1夫琅禾費圓孔衍射
11．7．2成像光學儀器的分辨本領
11．8光柵和光柵衍射
11．8．1光柵
11．8．2光柵衍射
11．8．3缺級現象
11．8．4光柵的色分辨本領
11．8．5斜入射光柵和相控陣雷達
11．8．6晶體對X射線的衍射
11．9光的偏振
11．9．1光的偏振狀態
11．9．2起偏和檢偏馬呂斯公式
11．9．3反射光和折射光的偏振
11．10雙折射
11．10．1雙折射現象
11．10．2起偏稜鏡
11．10．3波片橢圓(圓)偏振光的獲得和檢偏
11．10．4偏振光的干涉
本章提要
習題
第12章量子物理基礎
12．1黑體輻射和能量子假設
12．1．1熱輻射和黑體
12．1．2黑體輻射的實驗定律
12．1．3普朗克黑體輻射公式和能量子假設
12．2光的粒子性
12．2．1光電效應和愛因斯坦光量子理論
12．2．2康普頓效應
12．2．3光的波粒二象性
12．3粒子的波動性
12．3．1德布羅意假設
12．3．2波粒二象性
12．3．3機率波
12．4不確定度關係
12．5波函式
12．5．1波函式假設和統計詮釋
12．5．2態疊加原理
12．5．3自由粒子波函式
12．6薛丁格方程和能量本徵方程
12．6．1薛丁格方程和哈密頓量算符
12．6．2薛丁格方程的分離變數求解能量本徵方程
12．7一維勢場中的粒子
12．7．1一維無限深方勢阱中的粒子
12．7．2一維有限深方勢阱量子阱
12．7．3一維簡諧振子
12．7．4一維方勢壘的穿透和伽莫夫公式
12．8力學量的算符表達測量假設
12．8．1坐標和動量
12．8．2有經典對應的力學量
12．8．3軌道角動量及其空間取向量子化
12．8．4雙原子分子的轉動能級
12．8．5測量假設
12．9電子自旋
12．9．1電子軌道磁矩及其在磁場中的勢能
12．9．2施特恩革拉赫實驗
12．9．3電子自旋的表達
12．10氫原子
12．10．1徑向方程
12．10．2能級和能量本徵波函式
12．10．3定態氫原子中電子的機率分布
12．10．4原子的電子殼層結構
本章提要
習題
習題答案
