《大學物理(第二版)》是2019年華中科技大學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名:大學物理(第二版)
- 出版時間:2019年3月1日
- 出版社:華中科技大學出版社
- ISBN:9787568032889
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
物理學的研究對象是物質的結構和規律。物質的結構,從微觀到巨觀,再到天體和宇宙,尺度之大,範圍之廣,涵蓋了所有的物質形態。微觀範疇,如原子的結構、原子核的結構、粒子如何構成原子核;巨觀範疇,如凝聚態的結構、材料的性質;天體範疇,如銀河系的構成、河外星系的結構等,都屬於物理學研究的對象。除了研究各個層次的物質的結構,還要弄清物質的運動規律。就目前的科學水平,在微觀,主要的物理理論是量子力學;在巨觀,起支配作用的是經典物理學,也就是力學和電磁學;在宇宙的尺度,主要的理論是廣義相對論。這些理論,在人類不斷加深對自然界認識的基礎上不斷發展。
本教材按照教育部高等學校大學物理課程教學指導委員會制定的基本要求編寫,包括了所有規定的A部分的內容,也有選擇性地包含了B部分的內容,可以供理工類本科和專科各類學生學習大學物理使用。
本書的編寫有以下幾個特點。
(1)注重書的歷史厚重感。在講解物理的重要知識時,簡要地講述它的背景和來龍去脈,讓學生更好地把握科學的發展歷程,而不至於感到物理知識是斷裂的、片段的知識。
(2)穿插介紹近20多年來與人類生活密切相關的諾貝爾物理學獎,讓學生及時接觸、了解物理學的前沿領域的發展。
(3)考慮到一些對力學要求比較高的專業的需要,增加了分析力學基礎一章。
在後的3章,專門介紹了物理學與新技術:雷射及其套用,納米技術,非線性科學:混沌、分形、孤立子。這些內容雖然不在傳統的大學物理教學範圍內,但是,可以作為選講內容或學生課外閱讀材料。
(4)每一章和節的標題,以及每章中的重要定理都附有英語翻譯。主要是考慮到目前大多數學生還沒有機會學習物理的雙語課程,通過此種形式,讓學生儘早地接觸英語中重要的物理名詞。
本書還按照內容,分為幾大篇,便於不同專業按照模組安排教學。
圖書目錄
目錄
A篇力學
第1章質點運動學(3)
1.1質點的位置與位移(3)
1.2質點的速度加速度(5)
1.3自然坐標系中的速度加速度(8)
1.4圓周運動中的角度量(12)
1.5相對運動(14)
【思考題與習題】(14)
物理學諾貝爾獎介紹1(19)
1985年量子霍爾效應(19)
第2章牛頓運動定律(22)
2.1牛頓第一定律(22)
2.2牛頓第二定律(23)
2.3牛頓第三定律(26)
2.4牛頓運動定律的套用(27)
【思考題與習題】(31)
第3章功和能(34)
3.1功(34)
3.2動能定理(36)
3.3勢能(38)
3.4機械能守恆定律(41)
【思考題與習題】(43)
第4章動量和衝量(47)
4.1動量動量定理(47)
4.2動量守恆(49)
4.3碰撞(51)
4.4質心(54)
4.5變質量問題火箭的推進器(56)
【思考題與習題】(58)
第5章剛體力學基礎(60)
5.1剛體運動的描述(60)
5.2剛體定軸轉動定律(61)
5.3力矩的功剛體的動能(67)
5.4質點的角動量及角動量定理(68)
5.5剛體對軸的角動量及角動量定理(69)
5.6進動(70)
【思考題與習題】(71)
第6章分析力學基礎(75)
6.1約束廣義坐標(75)
6.2虛功原理(76)
6.3拉格朗日方程(79)
6.4哈密頓正則方程(82)
6.5泊松括弧與泊松定理(85)
6.6哈密頓原理(87)
6.7正則變換(91)
6.8劉維爾定理(92)
【思考題與習題】(94)
物理學諾貝爾獎介紹2(95)
1987年高溫超導(95)
B篇電磁學
第7章靜電場(101)
7.1電荷庫侖定律(101)
7.2靜電場電場強度(103)
C篇熱學
第15章氣體動理論(3)
15.1熱力學與統計物理研究方法平衡態(3)
15.2熱力學第零定律溫標(4)
15.3理想氣體狀態方程(5)
15.4分子運動論的基本概念(7)
15.5統計規律的特徵(8)
15.6理想氣體的壓強與溫度(9)
15.7麥克斯韋速率分布律(13)
15.8玻耳茲曼分布律(18)
15.9理想氣體的內能(19)
15.10氣體分子的碰撞(23)
15.11非平衡態輸運過程(25)
【思考題與習題】(27)
第16章熱力學第一定律(31)
16.1功熱量內能熱力學第一定律(31)
16.2幾種典型的熱力學過程(35)
16.3絕熱過程多方過程(38)
16.4循環效率卡諾循環(40)
【思考題與習題】(43)
第17章熱力學第二定律(48)
17.1可逆過程巨觀過程的方向(48)
17.2熱力學第二定律(49)
17.3熱力學第二定律的統計解釋(52)
17.4玻耳茲曼熵公式熵增加原理(54)
17.5卡諾定理(55)
17.6克勞修斯熵公式(56)
【思考題與習題】(59)
物理學諾貝爾獎介紹5(62)
2007年巨磁電阻效應(62)
D篇機械振動與機械波
第18章機械振動(69)
18.1簡諧振動(69)
18.2簡諧振動的能量(74)
18.3簡諧振動和勻速圓周運動的關係(75)
18.4簡諧振動的合成(77)
18.5阻尼振動(81)
18.6受迫振動共振(82)
【思考題與習題】(84)
第19章機械波(87)
19.1機械波的基本概念(87)
19.2平面簡諧波方程(90)
19.3平面簡諧波的能量(95)
19.4惠更斯原理(97)
19.5波的疊加駐波(99)
19.6聲波(103)
19.7都卜勒效應(106)
19.8相速度和群速度(108)
【思考題與習題】(112)
E篇波 動 光 學
第20章光的干涉(119)
20.1光與光程(119)
20.2雙縫干涉(122)
20.3薄膜干涉(124)
20.4麥可遜干涉儀(128)
【思考題與習題】(130)
第21章光的衍射(133)
21.1光的衍射惠更斯菲涅爾原理(133)
21.2夫琅禾費單縫衍射(136)
21.3夫琅禾費圓孔衍射(139)
21.4光柵衍射(143)
21.5X射線衍射(148)
【思考題與習題】(150)
第22章光的偏振(153)
22.1光的偏振(153)
22.2偏振光的獲得和檢測馬呂斯定律(155)
22.3由反射與折射獲得偏振光布儒斯特定律(157)
22.4雙折射現象(159)
22.5偏振光的干涉(161)
22.6旋光現象(164)
【思考題與習題】(165)
物理學諾貝爾獎介紹6(167)
2009年光纖CCD電荷耦合技術(167)
F篇狹義相對論
第23章狹義相對論基礎(175)
23.1伽利略變換經典物理的內部矛盾(175)
23.2狹義相對論基本假設(178)
23.3洛倫茲變換洛倫茲速度變換(179)
23.4狹義相對論的時空觀(182)
23.5狹義相對論力學簡介(185)
【思考題與習題】(187)
物理學諾貝爾獎介紹7(190)
2010年石墨烯(190)
G篇量子物理基礎
第24章量子物理的實驗基礎(197)
24.1黑體輻射(198)
24.2光電效應(201)
24.3康普頓效應(204)
24.4氫原子光譜(207)
24.5微觀粒子的波粒二象性(210)
【思考題與習題】(212)
第25章量子力學基礎(215)
25.1機率波函式(215)
25.2不確定關係(216)
25.3薛丁格方程(218)
25.4無限深勢阱問題(219)
25.5勢壘穿透(221)
【思考題與習題】(222)
第26章原子結構的量子理論(224)
26.1氫原子的量子理論(224)
26.2電子的自旋(227)
26.3原子的電子殼層結構(228)
【思考題與習題】(230)
第27章分子與固體(232)
27.1化學鍵(232)
27.2分子的振動與轉動(234)
27.3金屬電子理論(234)
27.4固體的能帶理論(236)
27.5絕緣體導體半導體(238)
【思考題與習題】(243)
物理學諾貝爾獎介紹8(244)
2012年操縱單個量子粒子(244)
H篇物理前沿講座
第28章雷射及其套用(251)
28.1雷射的歷史(251)
28.2雷射產生的基本原理(252)
28.3各種雷射器(256)
28.4雷射的特性及套用(263)
第29章納米技術(267)
29.1納米技術的含義(267)
29.2納米技術發展的原因(268)
29.3納米製造技術(269)
29.4納米技術的套用(272)
第30章非線性科學:混沌分形孤立子(275)
30.1混沌(275)
30.2分形(277)
30.3孤立子(280)
參考答案(283)
C篇熱學
第15章氣體動理論(3)
15.1熱力學與統計物理研究方法平衡態(3)
15.2熱力學第零定律溫標(4)
15.3理想氣體狀態方程(5)
15.4分子運動論的基本概念(7)
15.5統計規律的特徵(8)
15.6理想氣體的壓強與溫度(9)
15.7麥克斯韋速率分布律(13)
15.8玻耳茲曼分布律(18)
15.9理想氣體的內能(19)
15.10氣體分子的碰撞(23)
15.11非平衡態輸運過程(25)
【思考題與習題】(27)
第16章熱力學第一定律(31)
16.1功熱量內能熱力學第一定律(31)
16.2幾種典型的熱力學過程(35)
16.3絕熱過程多方過程(38)
16.4循環效率卡諾循環(40)
【思考題與習題】(43)
第17章熱力學第二定律(48)
17.1可逆過程巨觀過程的方向(48)
17.2熱力學第二定律(49)
17.3熱力學第二定律的統計解釋(52)
17.4玻耳茲曼熵公式熵增加原理(54)
17.5卡諾定理(55)
17.6克勞修斯熵公式(56)
【思考題與習題】(59)
物理學諾貝爾獎介紹5(62)
2007年巨磁電阻效應(62)
D篇機械振動與機械波
第18章機械振動(69)
18.1簡諧振動(69)
18.2簡諧振動的能量(74)
18.3簡諧振動和勻速圓周運動的關係(75)
18.4簡諧振動的合成(77)
18.5阻尼振動(81)
18.6受迫振動共振 (82)
【思考題與習題】(84)
第19章機械波(87)
19.1機械波的基本概念(87)
19.2平面簡諧波方程(90)
19.3平面簡諧波的能量(95)
19.4惠更斯原理(97)
19.5波的疊加駐波(99)
19.6聲波(103)
19.7都卜勒效應(106)
19.8相速度和群速度(108)
【思考題與習題】(112)
E篇波 動 光 學
第20章光的干涉(119)
20.1光與光程(119)
20.2雙縫干涉(122)
20.3薄膜干涉(124)
20.4麥可遜干涉儀(128)
【思考題與習題】(130)
第21章光的衍射(133)
21.1光的衍射惠更斯菲涅爾原理(133)
21.2夫琅禾費單縫衍射(136)
21.3夫琅禾費圓孔衍射(139)
21.4光柵衍射(143)
21.5X射線衍射(148)
【思考題與習題】(150)
第22章光的偏振(153)
22.1光的偏振(153)
22.2偏振光的獲得和檢測馬呂斯定律(155)
22.3由反射與折射獲得偏振光布儒斯特定律(157)
22.4雙折射現象(159)
22.5偏振光的干涉(161)
22.6旋光現象(164)
【思考題與習題】(165)
物理學諾貝爾獎介紹6(167)
2009年光纖CCD電荷耦合技術(167)
F篇狹義相對論
第23章狹義相對論基礎(175)
23.1伽利略變換經典物理內部矛盾(175)
23.2狹義相對論基本假設(178)
23.3洛倫茲變換洛倫茲速度變換(179)
23.4狹義相對論的時空觀(182)
23.5狹義相對論力學簡介(185)
【思考題與習題】(187)
物理學諾貝爾獎介紹7(190)
2010年石墨烯(190)
G篇近代物理基礎
第24章量子物理的實驗基礎(197)
24.1黑體輻射(198)
24.2光電效應(201)
24.3康普頓效應(204)
24.4氫原子光譜(207)
24.5微觀粒子的波粒二象性(210)
【思考題與習題】(211)
第25章量子力學基礎(215)
25.1機率波函式(215)
25.2不確定關係(216)
25.3薛丁格方程(218)
25.4無限深勢阱問題(219)
25.5勢壘穿透(221)
【思考題與習題】(222)
第26章原子結構的量子理論(224)
26.1氫原子的量子理論(224)
26.2電子的自旋(227)
26.3原子的電子殼層結構(228)
【思考題與習題】(230)
第27章分子與固體(232)
27.1化學鍵(232)
27.2分子的振動與轉動(234)
27.3金屬電子理論(234)
27.4固體的能帶理論(236)
27.5絕緣體導體半導體(238)
【思考題與習題】(243)
物理學諾貝爾獎介紹8(244)
2012年操縱單個量子粒子(244)
H篇物理前沿講座
第28章雷射及其套用(251)
28.1雷射的歷史(251)
28.2雷射產生的基本原理(252)
28.3各種雷射器(256)
28.4雷射的特性及套用(263)
第29章納米科技(267)
29.1納米技術的含義(267)
29.2納米技術發展的原因(268)
29.3納米製造技術(269)
29.4納米科技的套用(272)
第30章非線性科學混沌分形孤立子(275)
30.1混沌(275)
30.2分形(277)
30.3孤立子(280)
第31章量子信息(283)
31.1量子信息學簡介(283)
31.2量子計算(284)
習題答案(286)
作者簡介
陳義萬,教授,湖北工業大學教師。