大學(xué)物理（下冊）

內(nèi)容概要

　　本書是在西安交通大學(xué)使用多年的教材的基礎(chǔ)上修改而成的.全書力圖在切實(shí)加強(qiáng)基礎(chǔ)理論的同時(shí)，突出培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題及獨(dú)立獲取知識(shí)的能力.下冊包括熱力學(xué)基礎(chǔ)、氣體動(dòng)理論、機(jī)械波、波動(dòng)光學(xué)基礎(chǔ)、狹義相對論基礎(chǔ)、量子物理基礎(chǔ)、原子核基本知識(shí)簡介、粒子物理簡介、固體物理簡介、超導(dǎo)、激光.
　　本書可供工科大學(xué)各專業(yè)、理科與師范非物理專業(yè)及成人教育相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生作為教材，也可供自學(xué)者使用.

書籍目錄

序?
前言?
物理量的量綱和單位?
　1.國際單位制和量綱?
　2.SI中7個(gè)基本量基本單位的定義?
　3.國際單位制中的單位詞頭?
　4.物理量的名稱、符號和單位(SI)一覽表?
　5.基本物理常數(shù)表?
熱學(xué)
第11章 熱力學(xué)基礎(chǔ)
　§11.1 熱力學(xué)的研究對象和研究方法
　§11.2 平衡態(tài) 理想氣體狀態(tài)方程
　§11.3 功 熱量 內(nèi)能 熱力學(xué)第一定律
　§11.4 準(zhǔn)靜態(tài)過程中功和熱量的計(jì)算
　§11.5 理想氣體的內(nèi)能和Cv、Cp?
　§11.6 熱力學(xué)第一定律對理想氣體在典型準(zhǔn)靜態(tài)過程中的應(yīng)用
　§11.7 絕熱過程
　§11.8 循環(huán)過程
　§11.9 熱力學(xué)第二定律
　§11.10 可逆與不可逆過程
　§11.11 卡諾循環(huán) 卡諾定理
　習(xí)題
第12章 氣體動(dòng)理論
　§12.1 分子運(yùn)動(dòng)的基本概念
　§12.2 氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)
　§12.3 統(tǒng)計(jì)規(guī)律的特征
　§12.4 理想氣體的壓強(qiáng)公式
　§12.5 麥克斯韋速率分布定律
　§12.6 溫度的微觀本質(zhì)
　§12.7 能量按自由度均分定理
　§12.8 玻爾茲曼分布律
　§12.9 實(shí)際氣體的性質(zhì)
　§12.10 氣體分子的平均自由程?
　*§12.11 氣體內(nèi)的遷移現(xiàn)象
　§12.12 熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義和熵的概念
　習(xí)題
　波動(dòng)和波動(dòng)光學(xué)
第13章 機(jī)械波
　§13.1 機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播
　§13.2 平面簡諧波
　§13.3 波的能量
　§13.4 惠更斯原理
　§13.5 波的干涉
　§13.6 駐波
　§13.7 多普勒效應(yīng)
　習(xí)題
第14章 波動(dòng)光學(xué)基礎(chǔ)
　§14.1 光是電磁波
　§14.2 光源 光波的疊加
　§14.3 獲得相干光的方法 楊氏實(shí)驗(yàn) 空間相干性
　§14.4 光程與光程差
　§14.5 薄膜干涉
　§14.6 邁克耳孫干涉儀
　§14.7 惠更斯-菲涅耳原理
　§14.8 單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射
　§14.9 衍射光柵及光柵光譜
　§14.10 線偏振光 自然光
　§14.11 偏振片的起偏和檢偏 馬呂斯定律
　§14.12 反射和折射產(chǎn)生的偏振 布儒斯特定律
　§14.13 雙折射現(xiàn)象
　*§14.14 偏振光的干涉和人工雙折射
　§14.15 旋光效應(yīng)簡介
　習(xí)題
近代物理基礎(chǔ)
第15章 狹義相對論力學(xué)基礎(chǔ)?
　§15.1 經(jīng)典力學(xué)的相對性原理 伽利略變換
　§15.2 狹義相對論的兩個(gè)基本假設(shè)
　§15.3 狹義相對論的時(shí)空觀
　§15.4 洛倫茲變換
　*§15.5 狹義相對論的速度變換定理
　*§15.6 光的多普勒效應(yīng)
　§15.7 狹義相對論質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)簡介
　習(xí)題
第16章 量子物理基礎(chǔ)?
　§16.1 熱輻射 普朗克能量子假設(shè)
　§16.2 光電效應(yīng) 愛因斯坦光子假說
　§16.3 康普頓效應(yīng)
　§16.4 氫原子光譜 玻爾的氫原子理論
　§16.5 微觀粒子的波粒二象性 不確定關(guān)系
　§16.6 波函數(shù) 一維定態(tài)薛定諤方程
　§16.7 電子自旋 四個(gè)量子數(shù)
　§16.8 原子的電子殼層結(jié)構(gòu)
　習(xí)題
第17章 原子核基本知識(shí)簡介
　§17.1 原子核的組成及基本性質(zhì)
　§17.2 核力和核結(jié)構(gòu)
　*§17.3 放射性衰變和核反應(yīng)
　*§17.4 核磁共振(NMR)
　*§17.5 穆斯堡爾效應(yīng)
　習(xí)題
　*第18章 粒子物理簡介
　§18.1 粒子和粒子的分類 四種相互作用
　§18.2 守恒定律
　§18.3 粒子分類的八重法
　§18.4 強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型
　習(xí)題
第19章 固體物理簡介?*超導(dǎo) 激光
　§19.1 晶體結(jié)構(gòu)和晶體分類
　§19.2 固體的能帶
　§19.3 絕緣體 導(dǎo)體 半導(dǎo)體
　§19.4 雜質(zhì)半導(dǎo)體pn結(jié)
　§19.5 超導(dǎo)電性簡介
　*§19.6 約瑟夫森效應(yīng)
　§19.7 激光
　§19.8 激光器的基本構(gòu)成 激光的形成
　§19.9 激光的縱模與橫模
　§19.10 激光的特性及應(yīng)用
　習(xí)題
附錄Ⅰ 矩陣光學(xué)基礎(chǔ)
附錄Ⅱ 量子統(tǒng)計(jì)簡介
習(xí)題答案
歷年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者
參考書目錄
　　

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   11.1 熱力學(xué)的研究對象和研究方法 經(jīng)驗(yàn)告訴我們，有一類現(xiàn)象中，物體的狀態(tài)或物理性質(zhì)的變化，總是與物體冷熱程度變化密切相關(guān)的。例如，物體的熱脹冷縮，固、液、氣各種狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)變，軟鋼經(jīng)加熱迅速冷卻會(huì)提高其硬度等。通常用溫度表示物體的冷熱程度，而把與溫度有關(guān)的物理性質(zhì)及狀態(tài)的變化稱為熱現(xiàn)象，研究熱現(xiàn)象的理論統(tǒng)稱為熱學(xué)，它是物理學(xué)的一個(gè)重要組成部分。 人們對熱現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，經(jīng)歷了漫長的歲月。18世紀(jì)以后，不少人認(rèn)為物體中都含有一種能從高溫物體自動(dòng)流向低溫物體的“熱質(zhì)”，而把溫度看成是物體中含有熱質(zhì)多少的量度。后來人們發(fā)現(xiàn)這種看法與實(shí)際不符。例如，它不能解釋為什么通過摩擦而并未注入什么“熱質(zhì)”，卻可以提高兩個(gè)相互摩擦物體的溫度等。直到物體的分子結(jié)構(gòu)學(xué)說建立以后，才逐漸認(rèn)識(shí)到熱現(xiàn)象是物體中分子熱運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)。19世紀(jì)中期以后，為了改進(jìn)熱機(jī)的設(shè)計(jì)，提高熱機(jī)的效率，人們對當(dāng)時(shí)用作熱機(jī)的工作物質(zhì)——?dú)怏w的性質(zhì)進(jìn)行了廣泛地研究，氣體動(dòng)理論就是圍繞氣體性質(zhì)的研究發(fā)展起來的，大家知道，任何物體都是由大量微觀粒子（分子、原子等）組成的，通常把描寫這些微觀粒子特征的物理量（如質(zhì)量、速度、能量等）稱為微觀量。而把描寫宏觀物體特性的物理量（如壓強(qiáng)、溫度、體積、內(nèi)能等）稱為宏觀量，顯然，宏觀量都是可以由實(shí)驗(yàn)觀測的物理量。從微觀上看來，物體內(nèi)部的微觀粒子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)常稱為分子熱運(yùn)動(dòng)。就物體中單個(gè)粒子來說，由于受到其他粒子的復(fù)雜作用，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)瞬息萬變，顯得雜亂無章而具有很大的偶然性。但在總體上，大量粒子的熱運(yùn)動(dòng)卻遵循著確定的規(guī)律，這種大量偶然事件的總體所具有的規(guī)律性稱為統(tǒng)計(jì)規(guī)律性，由于熱現(xiàn)象是大量微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)，所以它服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，描寫物體的宏觀量與描寫其中粒子的微觀量之間，也存在著必然的聯(lián)系。正是基于這些特點(diǎn)，熱運(yùn)動(dòng)才成為區(qū)別于其他運(yùn)動(dòng)形式的一種基本運(yùn)動(dòng)形式。熱學(xué)中包含兩種不同的理論。由觀察和實(shí)驗(yàn)總結(jié)歸納出的有關(guān)熱現(xiàn)象的規(guī)律，構(gòu)成熱學(xué)的宏觀理論，稱為熱力學(xué)，從分子、原子等微觀粒子的運(yùn)動(dòng)和它們之間的相互作用出發(fā)，研究熱現(xiàn)象的規(guī)律，則構(gòu)成熱學(xué)的微觀理論，稱為統(tǒng)計(jì)物理學(xué)。雖然兩者的研究對象都是熱現(xiàn)象，但是它們的研究方法卻是截然不同的。熱力學(xué)是根據(jù)由自然界大量現(xiàn)象的觀察和實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出來的幾個(gè)基本定律，用邏輯推理的方法去研究宏觀物體熱性質(zhì)的，并不追究其微觀本質(zhì)，統(tǒng)計(jì)物理學(xué)則是從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)出發(fā)，依據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)所遵守的力學(xué)規(guī)律，對大量粒子的總體，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法去研究熱現(xiàn)象的規(guī)律和本質(zhì)。因?yàn)闊崃W(xué)中的基本定律是從大量實(shí)際觀測中總結(jié)出來的，所以具有高度的可靠性和普遍性。但是由于熱力學(xué)不考慮物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，因而就不能對宏觀熱現(xiàn)象的規(guī)律給出其微觀本質(zhì)的解釋，這一點(diǎn)正是熱力學(xué)理論的局限性和缺點(diǎn)所在。統(tǒng)計(jì)物理學(xué)則正好彌補(bǔ)了熱力學(xué)的缺陷，它可以從微觀上更好地揭示熱現(xiàn)象的本質(zhì)，給出宏觀規(guī)律的微觀解釋，從而使人們更深刻地認(rèn)識(shí)熱力學(xué)理論的意義。至于統(tǒng)計(jì)物理學(xué)結(jié)論的正確性，則需要熱力學(xué)來檢驗(yàn)和證實(shí)。這樣，在對熱現(xiàn)象的研究上，兩種理論起著相輔相成的作用。

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