《大學物理(上下冊)(第二版)》是2021年科學出版社出版的圖書,作者是馮旺軍,戴劍鋒。本書是依據教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會物理基礎課程教學指導分委員會編制的《理工科類大學物理課程教學基本要求》,並結合編者多年的教學實踐經驗編寫而成的。《大學物理(第二版)(上下冊)》分上、下兩冊。
基本介紹
- 中文名:大學物理(上下冊)(第二版)
- 作者:馮旺軍、戴劍鋒
- 出版社:科學出版社
- ISBN:9787030678485
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《大學物理(第二版)(上下冊)》是依據教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會物理基礎課程教學指導分委員會編制的《理工科類大學物理課程教學基本要求》,並結合編者多年的教學實踐經驗編寫而成的。《大學物理(第二版)(上下冊)》分上、下兩冊。上冊內容包括力學、機械振動和機械波、波動光學、分子物理學和熱力學4篇;下冊內容包括電磁學、近代物理基礎2篇,共21章。《大學物理(第二版)(上下冊)》將理工學科大學物理課程教學基本要求按認知規律有序整合,構建了基礎物理的知識網路,對物理學的基本概念、基本理論作了比較系統全面的講述,特別注重物理概念的描述,減少了比較繁雜的推導過程,增加了物理規律在工程中套用的內容,也介紹了一些近現代物理學的發展和熱點問題,力求開拓學生的視野,增強學生學習物理的興趣,正文中提供了一些典型例題,有助於學生自學、抓住重點。
圖書目錄
目錄
前言
第一篇 力學
第1章 質點運動學 3
1.1 質點和參考系 3
1.1.1 質點 3
1.1.2 參考系 4
1.1.3 時間與時刻 4
1.2 位置矢量和位移 5
1.2.1 位置矢量 5
1.2.2 位移 5
1.3 速度和速率 6
1.3.1 速度 6
1.3.2 速率 7
1.4 加速度 7
1.5 圓周運動的描述 10
1.5.1 切向加速度和法向加速度 10
1.5.2 圓周運動的角量描述 11
1.5.3 線量和角量之間的關係 13
1.6 運動描述的相對性 15
習題1 16
第2章 質點動力學 18
2.1 牛頓運動定律 18
2.1.1 牛頓第一定律 18
2.1.2 牛頓第二定律 19
2.1.3 牛頓第三定律 20
2.2 力學中常見力和基本力 20
2.2.1 常見力 20
2.2.2 基本力 23
2.3 牛頓運動定律的套用 24
2.4 慣性系和非慣性系慣性力 29
2.4.1 慣性系和非慣性系 29
2.4.2 力學的相對性原理 30
2.4.3 非慣性參考系中的慣性力 30
2.5 動量衝量動量定理 33
2.5.1 動量 34
2.5.2 衝量 34
2.5.3 質點的動量定理 34
2.5.4 質點系動量定理 36
2.5.5 動量守恆定律 38
2.6 功動能動能定理 41
2.6.1 功和功率 41
2.6.2 動能 45
2.6.3 質點的動能定理 46
2.7 保守力勢能 48
2.7.1 保守力 48
2.7.2 勢能 50
2.8 功能原理和機械能守恆定律 51
2.8.1 質點系的動能定理 51
2.8.2 質點系的功能原理 52
2.8.3 機械能守恆定律 54
2.8.4 能量守恆定律 55
2.9 碰撞 57
2.9.1 對心碰撞 58
2.9.2 球的非對心碰撞 62
2.10 力矩角動量角動量定理 62
2.10.1 力矩 63
2.10.2 質點的角動量定理及角動量守恆定律 64
2.10.3 質點系的角動量定理和角動量守恆定律 66
習題2 68
第3章 剛體的定軸轉動 70
3.1 剛體及剛體運動 70
3.1.1 剛體的概念 70
3.1.2 剛體運動及其分類 70
3.1.3 描述剛體定軸轉動的物理量 72
3.2 轉動慣量與轉動定律 73
3.2.1 剛體的轉動慣量 73
3.2.2 轉動定律 76
3.2.3 轉動定律的套用 79
3.3 守恆定律 82
3.3.1 力矩的功 82
3.3.2 剛體定軸轉動的角動量和動能 83
3.3.3 剛體定軸轉動中的機械能守恆 83
3.3.4 角動量守恆 85
3.3.5 剛體定軸轉動的綜合套用 89
習題3 92
第二篇 機械振動和機械波
第4章 振動學基礎 99
4.1 簡諧振動方程 99
4.1.1 簡諧振動 99
4.1.2 簡諧振動方程 100
4.1.3 描寫簡諧振動的物理量 102
4.1.4 簡諧振動的速度與加速度 104
4.2 簡諧振動的旋轉矢量表示法 105
4.3 簡諧振動的能量 108
4.4 簡諧振動的合成 111
4.4.1 兩個同方向、同頻率簡諧振動的合成 111
4.4.2 兩個同方向、不同頻率簡諧振動的合成 113
4.4.3 兩個相互垂直同頻率簡諧振動的合成 114
4.4.4 兩個相互垂直、不同頻率簡諧振動的合成 116
4.5 阻尼振動受迫振動共振 117
4.5.1 阻尼振動 117
4.5.2 受迫振動 119
4.5.3 共振 120
習題4 125
第5章 波動學基礎 127
5.1 機械波 127
5.1.1 機械波的產生與傳播 127
5.1.2 機械波的特徵 128
5.1.3 橫波與縱波 129
5.1.4 描寫波的物理量 129
5.2 平面簡諧波 131
5.2.1 平面簡諧波的波函式 131
5.2.2 平面簡諧波波函式的求解舉例 135
5.3 波的能量能流 138
5.3.1 波的能量 138
5.3.2 波的能流 140
5.4 惠更斯原理波的反射與折射 143
5.4.1 惠更斯原理 143
5.4.2 波的反射與折射 144
5.5 波的疊加與干涉 146
5.5.1 波的疊加原理 146
5.5.2 波的干涉與相干波 146
5.5.3 干涉極值條件及其套用 147
5.5.4 駐波 149
5.6 聲波超音波次聲波 157
5.6.1 聲波 157
5.6.2 超音波 158
5.6.3 次聲波 159
習題5 163
第三篇 波動光學
第6章 光的干涉 167
6.1 光源光的單色性和相干性 167
6.2 雙縫干涉 169
6.3 光程和光程差 172
6.4 薄膜干涉 175
6.5 劈尖干涉牛頓環 181
6.6 邁克耳孫干涉儀及套用 186
習題6 190
第7章 光的衍射 193
7.1 光的衍射現象惠更斯-菲涅耳原理 193
7.2 單縫和圓孔的夫琅禾費衍射 195
7.3 光柵衍射 200
7.4 光學儀器的解析度 205
7.5 倫琴射線衍射布拉格方程 210
習題7 218
第8章 光的偏振 221
8.1 自然光和偏振光 221
8.2 偏振片的起偏和檢偏馬呂斯定律 223
8.3 反射光和折射光的偏振 226
8.4 光的雙折射現象 229
8.5 人為雙折射現象* 233
8.6 旋光現象* 235
習題8 237
第四篇 分子物理學和熱力學
第9章 氣體動理論 241
9.1 平衡狀態理想氣體狀態方程 241
9.1.1 狀態參量 241
9.1.2 平衡態平衡過程 242
9.1.3 理想氣體狀態方程 243
9.2 氣體分子運動論的壓強公式 244
9.2.1 理想氣體的微觀模型 244
9.2.2 平衡態的統計假設 244
9.2.3 理想氣體的壓強公式 245
9.3 氣體分子的平均平動動能與溫度關係 247
9.3.1 溫度公式 247
9.3.2 氣體分子的方均根速率 248
9.4 能量按自由度均分原理理想氣體的內能 249
9.4.1 自由度 249
9.4.2 氣體分子的自由度 250
9.4.3 能量均分原理 250
9.4.4 理想氣體的內能 252
9.5 麥克斯韋分子速率分布律 254
9.5.1 分子的速率分布 254
9.5.2 氣體分子速率的三種統計平均值 256
9.6 平均自由程氣體內的遷移現象 258
9.6.1 分子的平均碰撞頻率 258
9.6.2 分子的平均自由程 259
9.6.3 氣體內的遷移現象及其基本定律 260
9.7 真空的獲得和低壓的測定 263
9.7.1 真空的特點 263
9.7.2 真空的獲得 264
9.7.3 真空(低壓)的測量 268
習題9 271
第10章 熱力學的物理基礎 273
10.1 熱力學第一定律 273
10.1.1 熱力學過程 273
10.1.2 功、熱量、內能 274
10.1.3 熱力學第一定律的建立 276
10.2 熱力學第一定律對於理想氣體的等值過程的套用 277
10.2.1 等容過程 277
10.2.2 等溫過程 277
10.2.3 等壓過程 278
10.3 氣體的摩爾熱容量 280
10.3.1 熱容量的概念 280
10.3.2 氣體的定容摩爾熱容量CV 280
10.3.3 氣體的定壓摩爾熱容量Cp 281
10.3.4 比熱容比γ281
10.4 絕熱過程 284
10.4.1 絕熱過程方程的推導 285
10.4.2 絕熱線與等溫線的討論 286
10.5 循環過程卡諾循環 287
10.5.1 循環過程 287
10.5.2 循環效率 288
10.5.3 卡諾循環 290
10.5.4 卡諾熱機的效率 291
10.6 熱力學第二定律 293
10.6.1 熱力學第二定律 293
10.6.2 可逆過程和不可逆過程 296
10.6.3 卡諾定理 296
10.6.4 熱力學第二定律的統計意義 296
習題10 302
第11章 真實氣體 304
11.1 真實氣體的等溫線 304
11.2 范德瓦耳斯方程 306
11.3 焦耳-湯姆孫實驗真實氣體的內能 309
11.4 低溫的獲得 311
11.4.1 液化氣體獲得低溫 311
11.4.2 絕熱退磁降溫 312
11.4.3 稀釋製冷 312
11.4.4 雷射冷卻中性原子 312
11.5 相變與熱處理技術 313
11.5.1 相變 313
11.5.2 熱處理技術 314
第五篇 電磁學
第12章 靜電場 3
12.1 電荷和電場 3
12.1.1 電荷 3
12.1.2 電場 5
12.2 庫侖定律電介質的影響 5
12.3 電場強度電場線 8
12.3.1 點電荷電場強度 9
12.3.2 靜電場疊加原理 10
12.3.3 場強計算 10
12.3.4 電場線 14
12.4 電通量高斯定理 15
12.4.1 靜電場中的高斯定理 16
12.4.2 高斯定理的套用 19
12.5 電場力的功電勢 23
12.5.1 靜電場力做功的特點 23
12.5.2 電勢能電勢 24
12.5.3 電勢的疊加原理 26
12.5.4 電勢的計算 27
12.6 等勢面電場強度和電勢梯度的關係 30
12.6.1 等勢面 30
12.6.2 電場強度和電勢梯度的關係 30
習題12 31
第13章 靜電場中的導體和電介質 34
13.1 靜電場中的導體 34
13.1.1 導體靜電平衡的條件 34
13.1.2 導體上的電荷分布 35
13.1.3 導體表面的場強與面電荷密度的關係 36
13.1.4 靜電禁止 37
13.1.5 有導體存在時靜電場的計算 39
13.2 靜電場中的電介質 41
13.2.1 電介質的極化 41
13.2.2 電極化強度與極化電荷 42
13.2.3 電介質中靜電場的基本規律 44
13.3 電容和電容器 48
13.3.1 孤立導體的電容 48
13.3.2 電容器的電容 48
13.4 靜電場的能量 51
習題13 54
第14章 電流的磁場 57
14.1 磁感應強度 57
14.1.1 基本磁現象 57
14.1.2 磁感應強度 58
14.2 磁場中的高斯定理 59
14.2.1 磁力線 59
14.2.2 磁通量 60
14.2.3 磁場中的高斯定理 60
14.3 畢奧-薩伐爾定律及其套用 61
14.3.1 穩恆電流的磁場 61
14.3.2 運動電荷的磁場 62
14.3.3 截流線圈的磁矩 63
14.3.4 畢奧-薩伐爾定律的套用 63
14.4 磁場的安培環路定理 68
14.4.1 安培環路定理 68
14.4.2 安培環路定理的套用 71
習題14 78
第15章 磁場對電流的作用 81
15.1 帶電粒子在電場和磁場中的受力及其運動 81
15.1.1 洛倫茲力 81
15.1.2 帶電粒子在電場和磁場中的運動 82
15.2 帶電粒子在電場和磁場中的運動和套用 84
15.2.1 質譜儀 84
15.2.2 回旋加速器 86
15.2.3 霍爾效應 87
15.3 磁場對載流導線的作用 90
15.3.1 安培定律 90
15.3.2 磁場對載流線圈的作用 94
15.3.3 平行電流間的相互作用力 96
*15.4 載流導線或載流線圈在磁場內改變位置時磁場力所做的功 97
15.4.1 載流導線在磁場中運動時磁場力所做的功 97
15.4.2 載流線圈在磁場中轉動時磁力矩所做的功 98
習題15 99
第16章 電磁感應 101
16.1 電磁感應的基本定律 101
16.1.1 電磁感應現象 101
16.1.2 法拉第電磁感應定律 102
16.1.3 楞次定律 103
16.2 動生電動勢 105
16.2.1 在磁場中運動的導線內的感應電動勢 105
16.2.2 在磁場中轉動的線圈內的感應電動勢和感應電流 108
16.