当代大学物理教程(简明版)
作者: 胡盘新,钟季康
出版时间:2017-04
出版社:高等教育出版社
- 高等教育出版社
- 9787040444865
- 1版
- 53129
- 46250288-1
- 平装
- 异16开
- 2017-04
- 510
- 456
- 理学
- 物理学
- O4-43
- 工学
- 本科
本书根据编者多年教学经验,结合物理学的最新发展编写而成。内容包括了力学、热学、电磁学、光学、狭义相对论、量子力学基础、粒子物理学及宇宙学简介等大学物理基本要求95%以上的内容,全书共16章。本书内容删繁就简,文字简洁流畅,在体系安排上作了探索性的改革,例如把刚体和质点的运动平行讨论,把经典和相对论的时空观结合物体的运动对比讨论等,使学生能够在有限的教学时间内学到那些最基本、最精彩的物理内容和物理思想。本书引入的大量应用实例及前瞻性课题(其中相当一部分是其他同类教材所未曾有的),将大大开阔读者的视野、启发读者的创新思维,是本书的一大亮点。
本书可作为高等学校理工科非物理类专业的教材,尤其是学时数较少的学校选作教材,也可供文理科有关专业选用和社会读者阅读。
前辅文
绪论
一、科学技术——从学习物理开始
二、学习物理学——从观察与实验开始
三、学习物理学的研究方法——建模
四、理解物理学的理论
第一章 物体的运动与时空观
§1-1 运动的参考系与运动物体的模型
一、参考系和坐标系
二、运动物体的模型
§1-2 质点运动的描述
一、位置矢量与运动学方程
二、位移
三、速度
四、加速度
§1-3 质点的圆周运动 切向加速度与法向加速度
一、变速圆周运动
二、圆周运动的角量描述
§1-4 刚体运动的描述
§1-5 相对运动 伽利略变换
一、相对运动
二、伽利略坐标变换式
三、速度和加速度的变换
四、伽利略相对性原理
§1-6 洛伦兹变换及狭义相对论的时空观
一、狭义相对论基本原理 洛伦兹坐标变换式
二、狭义相对论的速度变换
三、狭义相对论的时空观
四、相对论效应对GPS的影响
习题
第二章 牛顿运动定律与刚体定轴转动定律
§2-1 牛顿运动定律
一、牛顿运动定律
二、力学中的常见力
三、牛顿运动定律应用举例
四、刚体的平动
§2-2 非惯性系与惯性力
一、非惯性系
二、惯性力
§2-3 刚体的定轴转动 转动惯量
一、力矩
二、 刚体定轴转动定律
三、转动惯量的计算
习题
第三章 功与能
§3-1 功 动能 功能原理
一、功的概念
二、质点的动能定理
三、刚体定轴转动的功能关系
§3-2 保守力 势能
一、保守力与非保守力
二、保守力做功与势能
§3-3 机械能守恒定律
习题
第四章 动量与角动量
§4-1 动量守恒定律
一、动量定理
二、动量守恒定律
§4-2 火箭飞行原理
§4-3 碰撞
一、完全非弹性碰撞
二、完全弹性碰撞
§4-4 质点的角动量及其守恒定律
一、质点的角动量
二、质点的角动量守恒定律
§4-5 刚体定轴转动的角动量及其守恒定律
一、刚体定轴转动的角动量
二、刚体的角动量守恒定律
习题
第五章 相对论动力学
§5-1 相对论的动量和质量
§5-2 相对论的动能 质能关系
§5-3 相对论动量和能量的关系
习题
第六章 机械振动
§6-1 谐振动
一、谐振动的一般描述
二、谐振动与圆周运动的关系
§6-2 谐振动的运动方程及能量
一、谐振动的运动方程
二、谐振动的能量
§6-3 阻尼振动 受迫振动 共振
一、阻尼振动
二、受迫振动
三、共振
习题
第七章 机械波
§7-1 平面简谐波的描述
一、机械波的传播特征
二、描述机械波的特征量
三、平面简谐波的表达式
四、波动方程
§7-2 波的能量 波的强度
一、波的能量
二、波的强度
§7-3 波的叠加
一、波的干涉
二、驻波
三、拍
§7-4 多普勒效应
§7-5 其他振动与波动
一、振动与波动的分解
二、激波
三、非线性振动与混沌
习题
第八章 气体动理论
§8-1 热现象的研究
一、研究热现象的方法
二、状态参量与平衡态
§8-2 麦克斯韦速率分布律
一、麦克斯韦速率分布律
二、三个统计速率
§8-3 压强和温度的统计意义
一、理想气体模型
二、理想气体压强的统计意义
三、温度的统计意义
四、理想气体物态方程
§8-4 能量均分定理 理想气体的内能
一、能量按自由度均分定理
二、理想气体的内能
§8-5 分子碰撞频率和平均自由程
§8-6 真实气体的范德瓦耳斯方程建模
习题
第九章 热力学基础
§9-1 热力学第零定律和第一定律
一、热力学第零定律
二、准静态过程
三、热力学第一定律
四、功与热量
§9-2 理想气体的摩尔热容
一、理想气体的摩尔定容热容
二、理想气体的摩尔定压热容
§9-3 绝热过程
§9-4 循环过程 热机和制冷机
一、循环过程
二、热机及其效率
三、制冷机 热泵
§9-5 可逆过程与不可逆过程 卡诺定理
一、可逆过程与不可逆过程
二、卡诺循环与卡诺定理
§9-6 热力学第二定律
§9-7 熵
一、熵
二、熵增加原理 热力学第二定律的统计意义
三、进化论与热力学第二定律
四、熵与信息
习题
第十章 静止电荷的电场
§10-1 库仑定律
一、 电荷
二、 库仑定律
§10-2 电场强度
一、电场及电场强度
二、电场强度的叠加原理
三、 电荷连续分布带电体的电场强度
四、电场线
§10-3 电场强度通量 静电场的高斯定理
一、电场强度通量
二、静电场的高斯定理
三、应用高斯定理求解电场强度示例
§10-4 电势 静电场的环路定理
一、电势与电势差
二、静电场的环路定理
三、电势的叠加原理
四、电荷连续分布带电体的电势
五、电场强度与电势的微分关系
六、等势面
§10-5 静电场中的导体与电介质
一、导体的静电平衡
二、静电场中的电介质
三、有电介质时的高斯定理
§10-6 电容器的电容
一、电容器的电容
二、电容器电容的计算
三、电容器的组合连接
§10-7 静电场的能量
习题
第十一章 恒定电流的磁场
§11-1 磁感应强度
一、磁场 磁感应强度
二、磁感应线和磁通量
§11-2 毕奥-萨伐尔定律
§11-3 磁场的高斯定理和安培环路定理
一、磁场的高斯定理
二、安培环路定理
三、有磁介质时的安培环路定理
四、应用安培环路定理求解磁感应强度示例
§11-4 带电粒子在电场和磁场中的运动
一、洛伦兹力
二、带电粒子在磁场中的运动
三、回旋加速器
四、 霍尔效应
§11-5 磁场对载流导线和载流线圈的作用
一、磁场对载流导线的作用
二、磁场对载流线圈的作用
§11-6 铁磁介质
一、铁磁介质的性质
二、铁磁质的分类及应用
习题
第十二章 电磁感应与电磁波
§12-1 电磁感应定律
一、 电磁感应现象
二、法拉第电磁感应定律
三、楞次定律
§12-2 动生电动势
§12-3 感生电动势及感生电场
一、感生电动势及感生电场
二、涡电流
§12-4 互感应和自感应
一、互感应
二、自感应
§12-5 磁场的能量
§12-6 位移电流 电磁场理论
一、位移电流
二、麦克斯韦方程组
§12-7 电磁波
一、赫兹实验 电磁波的产生
二、平面电磁波的性质
三、电磁波谱
四、电磁波的能量
习题
第十三章 波动光学
§13-1 相干光 双缝干涉
一、相干光的获得
二、分波阵面法——杨氏双缝实验
三、劳埃德镜实验与半波损失
§13-2 分振幅法——薄膜干涉
一、光程与光程差
二、平行平面膜干涉
三、劈尖膜干涉
四、迈克耳孙干涉仪
§13-3 光的衍射
一、惠更斯原理 光的衍射现象
二、单缝的夫琅禾费衍射
三、光学仪器的分辨率
§13-4 光栅
一、光栅方程与光栅光谱
二、缺级
§13-5 偏振光
一、自然光与偏振光
二、马吕斯定律
三、反射和折射时光的偏振
§13-6 光盘与液晶显示
一、光盘中的光学
二、液晶显示中的偏振光
习题
第十四章 量子力学基础
§14-1 热辐射 普朗克的能量子假设
一、热辐射 黑体辐射
二、经典理论的困难
三、普朗克的能量子假设
§14-2 光子理论
一、光电效应
二、康普顿效应
三、光的波粒二象性
§14-3 微观粒子的波粒二象性 波函数及其统计诠释
一、德布罗意波
二、波函数及其统计诠释
§14-4 不确定关系
§14-5 薛定谔方程
§14-6 一维定态薛定谔方程的应用
一、粒子在无限深势阱中的运动
二、一维势垒 隧道效应
§14-7 氢原子理论
一、氢原子光谱的实验公式
二、玻尔的氢原子理论
三、德布罗意波对原子的应用
四、氢原子的量子力学描述
§14-8 电子的自旋 原子的壳层结构
一、电子的自旋
二、四个量子数
三、原子的壳层结构
习题
第十五章 量子力学应用
§15-1 激光
一、 自发辐射与受激辐射
二、产生激光的条件
三、激光的特性及应用
§15-2 半导体
一、晶体的能带结构
二、杂质半导体
三、pn结及其应用
§15-3 纳米材料
一、纳米微粒的性质
二、巴克球
三、碳纳米管和石墨烯
§15-4 量子态叠加原理 量子计算机
一、量子态叠加原理
二、量子计算机
§15-5 量子生物学
一、光合作用
二、嗅觉作用
三、大脑是量子机器?
第十六章 粒子物理学与宇宙学简介
§16-1 粒子物理学简介
一、高能加速器
二、基本粒子与相互作用力
三、粒子的性质与分类
四、夸克
五、标准模型
§16-2 宇宙学简介
一、 星球与星系
二、宇宙的起源
三、宇宙的未来
附录:MATLAB程序
部分习题参考答案
参考书目