基本介紹
- 書名：普通物理教程（下冊）
- 作者：魏京花 余麗芳 陶麗
- ISBN：9787302317203
- 定價：29元
- 出版時間：2013-4-28
- 裝幀：平裝
- 印次：1-1
前言,目錄,
前言
物理學是研究物質的基本結構、基本運動形式及相互作用和轉化規律的科學。它的基本理論滲透在自然科學的各個領域，廣泛套用於生產技術，是自然科學和工程技術的基礎。大學物理課程是高等學校理工科各專業學生的一門重要的必修基礎課，它是為提高學生的現代科學素質服務的，在培養學生現代的科學的自然觀、宇宙觀和辯證唯物主義世界觀，培養學生的探索、創新精神，培養學生的科學思維能力，掌握科學方法等方面，都具有其他課程不可替代的重要作用。
本書在內容上遵循教育部最新修訂的“高等學校理工科非物理類專業大學物理課程基本要求”，在編寫中力求使讀者掌握物理學的基本概念和規律，建立較完整的物理思想，同時滲透人文社會科學知識，讓讀者活用所學知識，加強套用能力，實現知識、能力與素質協調發展。全書共分7篇： 力學、電磁學、熱學、振動與波、波動光學、量子物理基礎及專題選讀，分上、下兩冊出版。為了幫助學生掌握各篇內容的體系結構與脈絡，每章編有章節要點並附有部分習題。書中最後附有物理學常用數據及常用數學公式以及習題答案，以方便學生查閱和使用。本書還有少量的閱讀材料以開闊學生視野，拓展知識面，激發學生的學習興趣，並啟迪學生的創造性。全書講授約需120學時。
本書由魏京花、黃偉、余麗芳、蘇欣紡、聶傳輝、王俊平、馬黎君和陶麗8位教師共同編寫完成。全書分為7篇15章，其中第1章、第9章和第10章由魏京花編寫，第2章由王俊平編寫，第3章由馬黎君編寫，第4章由黃偉編寫，第5章和第6章由蘇欣紡編寫，第7章由聶傳輝編寫，第8章、第11～13章由余麗芳編寫，第14章、第15章及專題選讀由陶麗編寫。全書由魏京花負責統稿，黃偉教授審稿並定稿。本書在編寫過程中參考了近年來出版的部分優秀大學物理教材（見參考文獻），同時得到北京市優秀教學團隊——北京建築工程學院大學物理教學團隊全體教師的大力支持和幫助，在此一併表示衷心感謝。
由於編者水平有限，書中難免存在錯誤和不當之處，懇請使用本教材的師生和其他讀者隨時提出寶貴意見。
本書在內容上遵循教育部最新修訂的“高等學校理工科非物理類專業大學物理課程基本要求”，在編寫中力求使讀者掌握物理學的基本概念和規律，建立較完整的物理思想，同時滲透人文社會科學知識，讓讀者活用所學知識，加強套用能力，實現知識、能力與素質協調發展。全書共分7篇： 力學、電磁學、熱學、振動與波、波動光學、量子物理基礎及專題選讀，分上、下兩冊出版。為了幫助學生掌握各篇內容的體系結構與脈絡，每章編有章節要點並附有部分習題。書中最後附有物理學常用數據及常用數學公式以及習題答案，以方便學生查閱和使用。本書還有少量的閱讀材料以開闊學生視野，拓展知識面，激發學生的學習興趣，並啟迪學生的創造性。全書講授約需120學時。
本書由魏京花、黃偉、余麗芳、蘇欣紡、聶傳輝、王俊平、馬黎君和陶麗8位教師共同編寫完成。全書分為7篇15章，其中第1章、第9章和第10章由魏京花編寫，第2章由王俊平編寫，第3章由馬黎君編寫，第4章由黃偉編寫，第5章和第6章由蘇欣紡編寫，第7章由聶傳輝編寫，第8章、第11～13章由余麗芳編寫，第14章、第15章及專題選讀由陶麗編寫。全書由魏京花負責統稿，黃偉教授審稿並定稿。本書在編寫過程中參考了近年來出版的部分優秀大學物理教材（見參考文獻），同時得到北京市優秀教學團隊——北京建築工程學院大學物理教學團隊全體教師的大力支持和幫助，在此一併表示衷心感謝。
由於編者水平有限，書中難免存在錯誤和不當之處，懇請使用本教材的師生和其他讀者隨時提出寶貴意見。
編者2013年4月
目錄
第3篇熱學
第9章氣體動理論3
9.1平衡狀態理想氣體狀態方程3
9.1.1巨觀描述與微觀描述3
9.1.2理想氣體狀態方程5
9.2理想氣體的壓強公式與溫度公式6
9.2.1理想氣體分子模型與壓強公式6
9.2.2氣體分子的平均平動動能與溫度的關係10
9.3能量按自由度均分定理理想氣體的內能11
9.3.1自由度11
9.3.2氣體分子的自由度12
9.3.3能量均分定理12
9.3.4理想氣體的內能14
9.4麥克斯韋速率分布律15
9.4.1麥克斯韋分子速率分布定律15
9.4.2氣體分子速率的三種統計平均值17
9.5分子數按能量分布的統計規律18
9.5.1玻耳茲曼能量分布律19
9.5.2重力場中微粒按高度的分布20
9.6分子碰撞和平均自由程21
9.6.1分子的平均碰撞頻率21
9.6.2分子的平均自由程22
本章要點23
習題923
第10章熱力學基礎26
10.1體積功熱量內能26
10.1.1體積功26
10.1.2熱量27
10.1.3內能27
10.2熱力學第一定律及其套用28
10.2.1熱力學第一定律28
10.2.2熱力學第一定律的過程套用29
10.3循環過程與循環效率33
10.3.1循環過程33
10.3.2正循環、熱機效率33
10.3.3逆循環、製冷係數35
10.4卡諾循環與卡諾定理37
10.4.1卡諾循環37
10.4.2卡諾定理38
10.5熱力學第二定律39
10.5.1自發過程的方向性39
10.5.2熱力學第二定律的兩種表述40
10.5.3熱力學第二定律的統計意義40
10.6熵與熵增原理42
10.6.1玻耳茲曼公式42
10.6.2熵增原理42
10.6.3克勞修斯熵公式43閱讀材料7熱力學第三定律43
本章要點46
習題1047
第4篇振 動 與 波
第11章機械振動53
11.1簡諧振動的基本概念和規律53
11.1.1簡諧振動的動力學方程及其解——運動方程53
11.1.2描述簡諧振動的特徵量55
11.2旋轉矢量58
11.3簡諧振動的能量59
11.4阻尼振動受迫振動和共振60
11.4.1阻尼振動60
11.4.2受迫振動61
11.5簡諧振動的合成63
11.5.1同方向、同頻率簡諧振動的合成63
11.5.2同方向、不同頻率簡諧振動的合成拍64
11.5.3相互垂直的同頻率簡諧振動的合成65閱讀材料8非線性振動簡介66
本章要點67
習題1169
第12章機械波71
12.1機械波的產生及其特徵量71
12.1.1機械波形成的條件71
12.1.2描述波動的特徵量72
12.1.3波動的幾何描述73
12.2平面簡諧波74
12.3波的能量和能流77
12.3.1波的能量77
12.3.2波的能流79
12.3.3波的振幅79
12.4波的傳播80
12.4.1惠更斯原理80
12.4.2波的反射與折射80
12.4.3波的衍射81
12.5波的疊加駐波82
12.5.1波的疊加原理82
12.5.2波的干涉82
12.5.3駐波84
12.5.4半波損失86
12.6都卜勒效應86閱讀材料9聲波聲強級88
本章要點90
習題1291
第5篇波動光學
第13章波動光學95
13.1光的干涉95
13.1.1光波、光的相干性95
13.1.2雙縫干涉97
13.1.3光程和光程差99
13.1.4薄膜干涉101
13.1.5邁克耳孫干涉儀106
13.2光的衍射107
13.2.1光的衍射現象惠更斯?菲涅耳原理107
13.2.2夫琅禾費單縫衍射108
13.2.3光學儀器的分辨本領112
13.2.4衍射光柵113
13.2.5X射線衍射115
13.3光的偏振116
13.3.1自然光偏振光116
13.3.2偏振片起偏和檢偏116
13.3.3馬呂斯定律118
13.3.4反射和折射時光的偏振118
13.3.5雙折射120
13.3.6偏振理論在各方面的套用122閱讀材料103D電影123
本章要點123
習題13126
第6篇量子物理基礎
第14章早期的量子論133
14.1熱輻射普朗克能量子假說133
14.1.1熱輻射133
14.1.2基爾霍夫定律134
14.1.3黑體黑體輻射實驗規律134
14.1.4經典物理的困境普朗克能量子假說135
14.2光電效應光的波粒二象性137
14.2.1光電效應的實驗規律137
14.2.2光的波動說遇到的困難138
14.2.3愛因斯坦方程139
14.2.4光的波粒二象性140
14.3玻爾氫原子理論141
14.3.1氫原子光譜的規律性141
14.3.2玻爾的氫原子理論簡介142
14.4夫蘭克?赫茲實驗146
14.5康普頓散射148
14.6德布羅意波實物粒子的波粒二象性151
14.6.1德布羅意假設151
14.6.2電子衍射實驗152
14.7不確定關係154
本章要點156
習題14158
第15章量子力學基礎161
15.1波函式微觀粒子的狀態描述161
15.1.1物質波的本質161
15.1.2波函式的標準條件和歸一化條件162
15.1.3自由粒子的一維波函式162
15.1.4薛丁格方程163
15.2定態薛丁格方程165
15.2.1定態定態薛丁格方程165
15.2.2一維無限深勢阱中的粒子166
15.2.3勢壘中的粒子169
15.3氫原子電子自旋四個量子數171
15.3.1氫原子中電子的運動171
15.3.2電子的自旋第四個量子數175
15.4原子的殼層結構177
15.4.1泡利不相容原理177
15.4.2能量最小原理178
本章要點182
習題15184
第7篇專 題 選 讀
專題Ⅰ雷射技術187
Ⅰ.1雷射器概述187
Ⅰ.2雷射器的工作原理189
Ⅰ.3雷射器的套用領域193
專題Ⅱ光纖光纖通信197
專題Ⅲ半導體203
Ⅲ.1半導體概述203
Ⅲ.2半導體的基本概念205
Ⅲ.3半導體技術的未來211
專題Ⅳ超導電性213
Ⅳ.1超導的發現及其電磁特性213
Ⅳ.2超導體的微觀理論217
Ⅳ.3超導的套用221
專題Ⅴ新材料技術224
Ⅴ.1納米材料技術225
Ⅴ.2液晶229
附錄232
附錄A量綱232
附錄B國際單位制(SI)的基本單位和輔助單位233
附錄C希臘字母233
附錄D物理量的名稱、符號和單位(SI)234
附錄E基本物理常數表(2006年國際推薦值)237
附錄F常用數學公式237
習題答案240
參考文獻244
第9章氣體動理論3
9.1平衡狀態理想氣體狀態方程3
9.1.1巨觀描述與微觀描述3
9.1.2理想氣體狀態方程5
9.2理想氣體的壓強公式與溫度公式6
9.2.1理想氣體分子模型與壓強公式6
9.2.2氣體分子的平均平動動能與溫度的關係10
9.3能量按自由度均分定理理想氣體的內能11
9.3.1自由度11
9.3.2氣體分子的自由度12
9.3.3能量均分定理12
9.3.4理想氣體的內能14
9.4麥克斯韋速率分布律15
9.4.1麥克斯韋分子速率分布定律15
9.4.2氣體分子速率的三種統計平均值17
9.5分子數按能量分布的統計規律18
9.5.1玻耳茲曼能量分布律19
9.5.2重力場中微粒按高度的分布20
9.6分子碰撞和平均自由程21
9.6.1分子的平均碰撞頻率21
9.6.2分子的平均自由程22
本章要點23
習題923
第10章熱力學基礎26
10.1體積功熱量內能26
10.1.1體積功26
10.1.2熱量27
10.1.3內能27
10.2熱力學第一定律及其套用28
10.2.1熱力學第一定律28
10.2.2熱力學第一定律的過程套用29
10.3循環過程與循環效率33
10.3.1循環過程33
10.3.2正循環、熱機效率33
10.3.3逆循環、製冷係數35
10.4卡諾循環與卡諾定理37
10.4.1卡諾循環37
10.4.2卡諾定理38
10.5熱力學第二定律39
10.5.1自發過程的方向性39
10.5.2熱力學第二定律的兩種表述40
10.5.3熱力學第二定律的統計意義40
10.6熵與熵增原理42
10.6.1玻耳茲曼公式42
10.6.2熵增原理42
10.6.3克勞修斯熵公式43閱讀材料7熱力學第三定律43
本章要點46
習題1047
第4篇振 動 與 波
第11章機械振動53
11.1簡諧振動的基本概念和規律53
11.1.1簡諧振動的動力學方程及其解——運動方程53
11.1.2描述簡諧振動的特徵量55
11.2旋轉矢量58
11.3簡諧振動的能量59
11.4阻尼振動受迫振動和共振60
11.4.1阻尼振動60
11.4.2受迫振動61
11.5簡諧振動的合成63
11.5.1同方向、同頻率簡諧振動的合成63
11.5.2同方向、不同頻率簡諧振動的合成拍64
11.5.3相互垂直的同頻率簡諧振動的合成65閱讀材料8非線性振動簡介66
本章要點67
習題1169
第12章機械波71
12.1機械波的產生及其特徵量71
12.1.1機械波形成的條件71
12.1.2描述波動的特徵量72
12.1.3波動的幾何描述73
12.2平面簡諧波74
12.3波的能量和能流77
12.3.1波的能量77
12.3.2波的能流79
12.3.3波的振幅79
12.4波的傳播80
12.4.1惠更斯原理80
12.4.2波的反射與折射80
12.4.3波的衍射81
12.5波的疊加駐波82
12.5.1波的疊加原理82
12.5.2波的干涉82
12.5.3駐波84
12.5.4半波損失86
12.6都卜勒效應86閱讀材料9聲波聲強級88
本章要點90
習題1291
第5篇波動光學
第13章波動光學95
13.1光的干涉95
13.1.1光波、光的相干性95
13.1.2雙縫干涉97
13.1.3光程和光程差99
13.1.4薄膜干涉101
13.1.5邁克耳孫干涉儀106
13.2光的衍射107
13.2.1光的衍射現象惠更斯?菲涅耳原理107
13.2.2夫琅禾費單縫衍射108
13.2.3光學儀器的分辨本領112
13.2.4衍射光柵113
13.2.5X射線衍射115
13.3光的偏振116
13.3.1自然光偏振光116
13.3.2偏振片起偏和檢偏116
13.3.3馬呂斯定律118
13.3.4反射和折射時光的偏振118
13.3.5雙折射120
13.3.6偏振理論在各方面的套用122閱讀材料103D電影123
本章要點123
習題13126
第6篇量子物理基礎
第14章早期的量子論133
14.1熱輻射普朗克能量子假說133
14.1.1熱輻射133
14.1.2基爾霍夫定律134
14.1.3黑體黑體輻射實驗規律134
14.1.4經典物理的困境普朗克能量子假說135
14.2光電效應光的波粒二象性137
14.2.1光電效應的實驗規律137
14.2.2光的波動說遇到的困難138
14.2.3愛因斯坦方程139
14.2.4光的波粒二象性140
14.3玻爾氫原子理論141
14.3.1氫原子光譜的規律性141
14.3.2玻爾的氫原子理論簡介142
14.4夫蘭克?赫茲實驗146
14.5康普頓散射148
14.6德布羅意波實物粒子的波粒二象性151
14.6.1德布羅意假設151
14.6.2電子衍射實驗152
14.7不確定關係154
本章要點156
習題14158
第15章量子力學基礎161
15.1波函式微觀粒子的狀態描述161
15.1.1物質波的本質161
15.1.2波函式的標準條件和歸一化條件162
15.1.3自由粒子的一維波函式162
15.1.4薛丁格方程163
15.2定態薛丁格方程165
15.2.1定態定態薛丁格方程165
15.2.2一維無限深勢阱中的粒子166
15.2.3勢壘中的粒子169
15.3氫原子電子自旋四個量子數171
15.3.1氫原子中電子的運動171
15.3.2電子的自旋第四個量子數175
15.4原子的殼層結構177
15.4.1泡利不相容原理177
15.4.2能量最小原理178
本章要點182
習題15184
第7篇專 題 選 讀
專題Ⅰ雷射技術187
Ⅰ.1雷射器概述187
Ⅰ.2雷射器的工作原理189
Ⅰ.3雷射器的套用領域193
專題Ⅱ光纖光纖通信197
專題Ⅲ半導體203
Ⅲ.1半導體概述203
Ⅲ.2半導體的基本概念205
Ⅲ.3半導體技術的未來211
專題Ⅳ超導電性213
Ⅳ.1超導的發現及其電磁特性213
Ⅳ.2超導體的微觀理論217
Ⅳ.3超導的套用221
專題Ⅴ新材料技術224
Ⅴ.1納米材料技術225
Ⅴ.2液晶229
附錄232
附錄A量綱232
附錄B國際單位制(SI)的基本單位和輔助單位233
附錄C希臘字母233
附錄D物理量的名稱、符號和單位(SI)234
附錄E基本物理常數表(2006年國際推薦值)237
附錄F常用數學公式237
習題答案240
參考文獻244
