新工科大學物理學教程

《新工科大學物理學教程》是2023年清華大學出版社出版的圖書，作者是黃春暉、馮奎勝、張春玲、劉文武。

基本介紹

• 中文名：新工科大學物理學教程
• 作者：黃春暉、馮奎勝、張春玲、劉文武
• 出版時間：2023年10月1日
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302639695 
• 定價：76 元

內容簡介

根據套用型大學，注重套用、通俗易懂、服務培養計畫的特點，以及大學物理線上線下混合型教學模式需要，編寫新的套用型工科專業的大學物理教材，在70~90學時內完成教學目標。內容劃分為：力學、熱學、電磁學、振動與波、光學、現代物理與高新技術專題。

針對電子信息和計算機專業的需要，強化波動光學的套用，把“薄膜干涉”、“光的衍射（光柵衍射）”、“光的偏振（立體影像）”、“雷射與光通信”、“量子保密通信”作為課程內容。針對土木工程專業的需要，把“力與力矩的平衡條件（包括穩定）”作為課程內容。

圖書目錄

目錄

緒論

第1章質點力學

1.1質點運動與參考系

1.1.1質點參考系

1.1.2位移速度加速度

1.1.3質點的運動狀態參量特性

1.1.4伽利略相對性原理和伽利略變換

名人堂伽利略·伽利雷的科學探索趣事

1.2圓周運動及其描述

1.2.1平面極坐標系

1.2.2單位矢量的時間導數

1.2.3圓周運動

1.3牛頓運動定律和力

1.3.1牛頓運動定律

1.3.2常見力和基本力

*1.3.3非慣性系和慣性力

名人堂艾薩克·牛頓的科學故事

1.4衝量、動量和角動量

1.4.1衝量動量定理

1.4.2質心繫的運動定理與動量守恆定理

1.4.3碰撞

1.4.4角動量守恆定律

名人堂空氣動力學家錢學森

1.5功動能定理與機械能守恆定律

1.5.1功和動能定理

1.5.2保守力做功

1.5.3功能原理

1.5.4機械能守恆定律

本章小結

習題

第2章剛體力學

2.1剛體及其運動

2.1.1剛體的概念

2.1.2剛體運動及其分類

2.2剛體動力學

2.2.1力矩

2.2.2剛體的轉動動能

2.2.3剛體的轉動慣量

2.2.4力矩的功定軸轉動的動能定理

名人堂西拉鳩斯·阿基米德

2.3剛體定軸轉動的角動量守恆定律

2.3.1剛體對轉軸的角動量

2.3.2剛體對轉軸的角動量定理

2.3.3剛體對轉軸的角動量守恆定律

2.4陀螺

2.4.1陀螺的特性

2.4.2陀螺的套用

本章小結

習題

第3章機械振動和機械波

3.1簡諧振動

3.1.1簡諧振動函式及其特徵

3.1.2描述簡諧振動的物理參量

3.1.3簡諧振動的旋轉矢量表示法

3.1.4簡諧振動的能量

*3.2非諧振動

3.2.1阻尼振動

3.2.2受迫振動共振

3.3簡諧振動的合成

3.3.1同方向的簡諧振動的合成

3.3.2相互垂直的簡諧振動的合成

3.4機械波的基本概念

3.4.1機械波的兩個要素——振源和介質

3.4.2機械波的傳播

3.4.3簡諧波的特徵參量

3.5簡諧波的能量和強度

3.5.1簡諧波的能量

3.5.2簡諧波的強度

名人堂克里斯蒂安·惠更斯

3.6惠更斯原理波的疊加與干涉駐波

3.6.1惠更斯原理

3.6.2波的反射、折射與衍射

3.6.3波的疊加原理波的干涉駐波

*3.7聲（音）波超音波次聲波

3.7.1聲音

3.7.2超音波次聲波

3.7.3都卜勒效應

本章小結

習題

第4章氣體和液體的基本性質

4.1溫度熱力學第零定律

4.1.1平衡態

4.1.2熱力學第零定律溫標

4.1.3理想氣體狀態方程

4.2氣體的壓強和溫度

4.2.1理想氣體分子的性質和壓強

4.2.2溫度的微觀解釋

4.2.3實際氣體

4.3能量均分定理理想氣體的內能

4.3.1自由度

4.3.2能量均分定理

4.3.3理想氣體的內能

4.4麥克斯韋分布分子輸運現象

4.4.1氣體分子的速率分布麥克斯韋分布函式

4.4.2分子速率的三個統計值

4.4.3分子平均碰撞次數和平均自由程

4.5流體的物理性質

4.5.1理想流體

4.5.2實際流體

4.6理想流體的流動

4.6.1流體的連續性方程

4.6.2伯努利方程

4.6.3伯努利方程的套用

*4.7生物流體力學

4.7.1生物流體的分類

4.7.2黏性流體的運動

名人堂奧斯本·雷諾

本章小結

習題

第5章熱力學基礎

5.1熱力學第一定律

5.1.1準靜態過程

5.1.2準靜態過程的特性

5.1.3熱力學第一定律

5.2熱力學過程

5.2.1等體過程

5.2.2等壓過程

5.2.3等溫過程

5.2.4絕熱過程

*5.2.5熱力學多方過程

5.3卡諾循環熱機效率

5.3.1循環過程

5.3.2卡諾循環

5.3.3卡諾制冷機及其製冷係數

5.4熱力學第二定律

5.4.1可逆過程和不可逆過程

5.4.2熱力學第二定律的兩種表述

*5.5卡諾定理

附加讀物熱機發明造福人類

5.6熵增加原理

5.6.1熵的概念

5.6.2熵增加原理和熱力學基本關係式

5.7熱力學第三定律

本章小結

習題

第6章電荷與靜電場

6.1電荷庫侖定律

6.1.1電荷電荷分布點電荷

6.1.2庫侖定律

6.2電場強度電通量

6.2.1電場強度

6.2.2電通量

6.3高斯定理及套用

6.3.1高斯定理

名人堂卡爾·弗里德里希·高斯的故事

6.3.2高斯定理的套用

6.4電場力的功電勢能電勢

6.4.1電場力的功

6.4.2電勢能

6.4.3電勢電勢差等勢面

6.5靜電場中的導體和電介質

6.5.1靜電場中的導體

6.5.2靜電場中的電介質

6.5.3電介質中的高斯定理

6.6電容 電容器

6.7靜電場的能量

本章小結

習題

第7章穩恆電流與穩恆磁場

7.1基本磁現象

7.2穩恆電流電動勢

7.2.1穩恆電流

7.2.2電動勢

7.3磁感應強度畢奧薩伐爾定律

7.3.1磁感應強度

7.3.2畢奧薩伐爾定律

科學家的故事通力合作的典範——電流磁效應研究

7.4磁場的高斯定理和安培環路定理

7.4.1磁場的高斯定理

7.4.2安培環路定理

7.5安培力 載流線圈磁矩

7.5.1安培力

*7.5.2四個安培示零實驗

7.5.3載流線圈的磁矩

7.6洛倫茲力 霍耳效應

7.6.1洛倫茲力

7.6.2霍耳效應

*7.6.3磁場力的套用

7.7磁場中的磁介質

7.7.1抗磁性和順磁性的產生機理

7.7.2磁介質的分類與磁化

7.7.3磁化強度與磁介質中的安培環路定理

7.7.4鐵磁質

7.7.5磁禁止

*7.8電子回旋加速器

本章小結

習題

第8章變化的電磁場

8.1電磁感應定律

8.1.1法拉第電磁感應定律

8.1.2楞次定律

8.2感應電動勢

8.2.1感生電場與感生電動勢

8.2.2動生電動勢

8.3渦流和趨膚效應

8.3.1渦流

8.3.2趨膚效應

8.4自感與互感

8.4.1自感

8.4.2互感

8.5磁場的能量

8.5.1自感磁能

8.5.2磁場的能量

8.6麥克斯韋電磁場方程組

8.6.1位移電流

8.6.2麥克斯韋方程組

*8.7電磁波的產生和傳播

8.7.1從電磁振盪到電磁波

8.7.2偶極振子發射的電磁波

8.7.3電磁場的發射與接收實驗

8.7.4光波與電磁波的統一

名人堂詹姆斯·克拉克·麥克斯韋

本章小結

習題

第9章波動光學

9.1光的反射與折射

9.1.1費馬原理

9.1.2反射定律和折射定律

名人堂皮埃爾·德·費馬

9.2光的相干性

9.2.1光源和光的單色性

9.2.2光的相干性

9.3楊氏雙縫干涉

9.3.1楊氏雙縫干涉實驗

9.3.2實驗結果與討論

名人堂托馬斯·楊

9.4光程和光程差的計算

9.4.1光程和光程差

9.4.2薄透鏡的等光程性

科學趣事污膜之謎——薄膜干涉

9.5薄膜干涉

9.5.1等傾干涉

9.5.2等厚干涉

9.5.3增透膜與增反膜

9.6邁克耳孫干涉儀

9.7光的衍射 光柵衍射

9.7.1光的衍射

9.7.2惠更斯菲涅耳原理

9.7.3單縫夫琅禾費衍射

9.7.4光柵衍射

9.8光的偏振

9.8.1自然光與偏振光

9.8.2起偏和檢偏馬呂斯定律

9.8.3反射和折射時光的偏振布儒斯特定律

附加讀物高錕與光纖通信

*9.9光學儀器

9.9.1投影儀

9.9.2照相機

9.9.3眼睛

9.9.4放大鏡

9.9.5顯微鏡

本章小結

習題

參考文獻

附錄1物理量和常用物理基本常量

附錄2高等數學基礎