大學物理（下冊）

前言

物理學是研究物質的基本結構、相互作用和物質最基本最普遍的運動形式（機械運動、熱運動、電磁運動、微觀粒子運動等）及其相互轉化規(guī)律的學科。物理學的研究對象具有極大的普遍性，它的基本理論滲透到自然科學的一切領域，應用于生產(chǎn)技術的各個部門，它是自然科學的許多領域和工程技術的基礎。以物理學基礎知識為內(nèi)容的大學物理課，它所包括的經(jīng)典物理、近代物理和物理學在科學技術上應用的初步知識等都是一個高級工程技術人員所必備的。因此，大學物理課是高等工業(yè)學校各專業(yè)學生的一門重要的必修基礎課，高等工業(yè)學校中開設大學物理課的作用，一方面在于為學生較系統(tǒng)地打好必要的物理基礎；另一方面使學生初步學習科學的思想方法和研究問題的方法。這些都起著開闊思路、激發(fā)探索和創(chuàng)新精神、增強適應能力、提高人才素質的重要作用，學好大學物理課，不僅對學生在校的學習十分重要，而且對學生畢業(yè)后的工作和進一步學習新理論、新技術，不斷更新知識，都將產(chǎn)生深遠的影響。通過大學物理課的教學，應使學生對物理學所研究的各種運動形式以及它們之間的聯(lián)系，有比較全面和系統(tǒng)的認識，對大學物理中的基本理論、基本知識能夠正確地理解，并具有初步應用的能力。我們在多年大學物理教學改革實踐中深切感到，教學環(huán)節(jié)中，要注意在傳授知識的同時著重培養(yǎng)能力，教材應更加重視人的培養(yǎng)，要有效地與理工科專業(yè)結合，兼顧文、法、管理等專業(yè)，減少比較繁瑣的公式推導，為此，我們組織編寫了《大學物理》教材。本書精選了一部分與基本概念、基本方法有較強關聯(lián)的例題，以便學生更好地理解、掌握重點內(nèi)容。

內(nèi)容概要

本書是依據(jù)教育部高等學校物理與天文學教學指導委員會物理基礎課程教學指導分委員會頒布的“理工科類大學物理課程教學基本要求”，并結合作者多年的教學實踐經(jīng)驗編寫而成的。    全書共21章，分上、下兩冊。上冊內(nèi)容包括力學、電學、磁學3篇；下冊內(nèi)容包括熱學、光學、近代物理3篇。本書將理工學科大學物理課程教學基本要求的全部A類內(nèi)容和絕大多數(shù)B類內(nèi)容，按認知規(guī)律有序整合，構建了基礎物理的知識網(wǎng)絡。書中對物理學的基本概念、基本理論作了比較系統(tǒng)全面的講述，特別注重物理概念的描述，減少了比較繁雜的推導過程，增加了物理規(guī)律在工程中應用的內(nèi)容，也介紹了一些近現(xiàn)代物理學的發(fā)展和熱點問題，力求拓展學生的視野，增強他們學習物理的興趣，并提供了一些典型例題，幫助學生自學、抓住重點。    本書可作為理工、文、經(jīng)、管、法學科的大學物理教材，也可作為中學物理教師的教學參考書和自學人員的參考教材。

書籍目錄

前言第四篇  分子物理學和熱力學第13章  氣體動理論  13.1  平衡狀態(tài)理想氣體狀態(tài)方程    13.1.1  狀態(tài)參量    13.1.2  平衡態(tài)平衡過程    13.1.3  理想氣體狀態(tài)方程  13.2  氣體分子運動論的壓強公式    13.2.1  理想氣體的微觀模型    13.2.2  平衡態(tài)的統(tǒng)計假設    13.2.3  理想氣體的壓強公式  13.3  氣體分子的平均平動動能與溫度關系    13.3.1  溫度公式    13.3.2  氣體分子的方均根速率  13.4  能量按自由度均分原理理想氣體內(nèi)能    13.4.1  自由度    13.4.2  氣體分子的自由度    13.4.3  能量均分原理    13.4.4  理想氣體內(nèi)能  13.5  麥克斯韋分子速率分布律    13.5.1  分子的速率分布    13.5.2  氣體分子速率的三種統(tǒng)計平均值  13.6  平均自由程氣體內(nèi)的遷移現(xiàn)象    13.6.1  分子的平均碰撞頻率    13.6.2  分子的平均自由程    13.6.3  氣體內(nèi)的遷移現(xiàn)象及其基本定律  13.7  真空的獲得和低壓的測定    13.7.1  真空的特點    13.7.2  真空的獲得    13.7.3  真空(低壓)的測量  習題第14章  熱力學的物理基礎  14.1  熱力學第一定律    14.1.1  熱力學過程    14.1.2  功、熱量、內(nèi)能    14.1.3  熱力學第一定律  14.2  熱力學第一定律對于理想氣體的等值過程的應用    14.2.1  等容過程    14.2.2  等溫過程    14.2.3  等壓過程  14.3  氣體的摩爾熱容量    14.3.1  熱容量的概念    14.3.2  氣體的定容摩爾熱容量Cv    14.3.3  氣體的定壓摩爾熱容量Cp    14.3.4  比熱容比γ  14.4  絕熱過程    14.4.1  絕熱過程方程的推導    14.4.2  絕熱線與等溫線的討論  14.5  循環(huán)過程卡諾循環(huán)    14.5.1  循環(huán)過程    14.5.2  循環(huán)效率    14.5.3  卡諾循環(huán)    14.5.4  卡諾機的效率    14.5.5  制冷機的應用  14.6  熱力學第二定律    14.6.1  熱力學第二定律    14.6.2  可逆過程和不可逆過程    14.6.3  卡諾定理    14.6.4  熱力學第二定律的統(tǒng)計意義  習題第15章  真實氣體  15.1  真實氣體的等溫線  15.2  范德瓦耳斯方程  15.3  焦耳-湯姆孫實驗真實氣體的內(nèi)能  15.4  低溫的獲得    15.4.1  液化氣體獲得低溫    15.4.2  絕熱退磁降溫    15.4.3  稀釋制冷    15.4.4  激光冷卻中性原子  15.5  相變與熱處理技術    15.5.1  相變    15.5.2  熱處理技術第五篇  波動光學第16章  光的干涉  16.1  光源光的單色性和相干性  16.2  雙縫干涉  16.3  光程和光程差  16.4  薄膜干涉  16.5  劈尖干涉牛頓環(huán)  16.6  邁克耳孫干涉儀及應用  習題第17章  光的衍射  17.1  光的衍射現(xiàn)象惠更斯一菲涅耳原理  17.2  單縫和圓孔的夫瑯禾費衍射  17.3  光柵衍射  17.4  光學儀器的分辨率  17.5  倫琴射線衍射布拉格方程  習題第18章  光的偏振  18.1  自然光和偏振光  18.2  偏振片的起偏和檢偏馬呂斯定律  18.3  反射和折射光的偏振  18.4  光的雙折射現(xiàn)象  18.5  偏振光的干涉人為雙折射現(xiàn)象  18.6  旋光現(xiàn)象  習題第六篇  近代物理基礎第19章  相對論基礎  19.1  伽利略變換與經(jīng)典力學時空觀    19.1.1  伽利略變換    19.1.2  經(jīng)典力學時空觀  19.2  狹義相對論的基本假設洛倫茲變換    19.2.1  狹義相對論提出的歷史背景    19.2.2  狹義相對論的基本假設    19.2.3  洛倫茲坐標變換式    19.2.4  洛倫茲速度變換式  19.3  狹義相對論的時空觀    19.3.1  長度收縮    19.3.2  時間膨脹    19.3.3  同時的相對性  19.4  狹義相對論動力學    19.4.1  質量和動量    19.4.2  動力學基本方程    19.4.3  能量    19.4.4  能量與動量的關系    19.4.5  光子的能量、質量和動量  19.5  廣義相對論簡介    19.5.1  孿生子佯謬    19.5.2  廣義相對論的基本原理和時空彎曲    19.5.3  廣義相對論的可觀測效應  習題第20章  波粒二象性  20.1  黑體輻射與普朗克量子化假說    20.1.1  熱輻射    20.1.2  黑體輻射的實驗規(guī)律    20.1.3  黑體熱輻射的實驗規(guī)律    20.1.4  普朗克的能量子假設  20.2  光電效應    20.2.1  光電效應的實驗規(guī)律    20.2.2  經(jīng)典理論的解釋及其困難    20.2.3  光子假設及光的波粒二象性    20.2.4  光子假說對光電效應的解釋    20.2.5  愛因斯坦的光電效應方程  20.3  康普頓效應    20.3.1  康普頓效應的實驗規(guī)律    20.3.2  康普頓效應的量子解釋    20.3.3  康普頓散射公式  20.4  微觀粒子的波粒二象性    20.4.1  微觀粒子的波粒二象性    20.4.2  德布羅意方程    20.4.3  自由粒子的德布羅意波長    20.4.4  戴維孫-革末實驗  20.5  不確定關系    20.5.1  電子單縫衍射實驗    20.5.2  不確定關系  習題第21章  原子的量子理論初步  21.1  玻爾的原子量子理論    21.1.1  氫原子光譜的實驗規(guī)律    21.1.2  原子的有核模型    21.1.3  玻爾的氫原子量子論    21.1.4  氫原子結構的計算  21.2  薛定諤方程    21.2.1  波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋    21.2.2  一般的薛定諤波動方程    21.2.3  定態(tài)薛定諤波動方程  21.3  一維勢場中的粒子運動    21.3.1  一維無限深勢阱中的粒子運動    21.3.2  勢壘貫穿  21.4  量子力學中的原子問題    21.4.1  氫原子薛定諤方程的解    21.4.2  多電子原子的描述  21.5  激光    21.5.1  氦-氖激光器    21.5.2  原子的躍遷    21.5.3  激光的獲得  21.6  固體的能帶結構和半導體的基本概念    21.6.1  半導體的基本概念    21.6.2  固體能帶的基本概念    21.6.3  本征半導體和雜質半導體  21.7  原子核與基本粒子    21.7.1  放射性    21.7.2  原子核    21.7.3  基本粒子    21.7.4  核磁共振    習題習題參考答案附錄  附錄A  物理量單位制    一、單位制    二、國際單位制簡介    三、力學和電學中曾經(jīng)出現(xiàn)過的單位制  附錄B  常用字母和數(shù)學符號  附錄C  單位換算  附錄D  基本物理常數(shù)  附錄E  一些固體的密度  附錄F  某些聲波與某些物體振動的頻率  附錄G  某些物質的特征值

章節(jié)摘錄

插圖：狀態(tài)參量以描述，用一些物理量從整體上對系統(tǒng)狀態(tài)進行描述的方法稱為宏觀描述。描述系統(tǒng)整體特性的可觀測物理量稱為宏觀量，如用溫度、壓強、體積、熱容等。相應地，用一組宏觀量描述的系統(tǒng)狀態(tài)，稱為宏觀態(tài)。宏觀量一般為人們所觀察到，可以用儀器進行測量。任何宏觀物體都是由分子、原子等微觀粒子組成。通過對微觀粒子運動狀態(tài)的說明來描述系統(tǒng)的方法稱為微觀描述。通常把描述單個粒子運動狀態(tài)的物理量稱為微觀量，如粒子的質量、位置、動量、能量等，相應地，用系統(tǒng)中各粒子的微觀量描述的系統(tǒng)狀態(tài)，稱為微觀態(tài)。微觀量不能被直接觀察到，一般也不能直接測量。氣體狀態(tài)參量當系統(tǒng)處于平衡態(tài)時，系統(tǒng)的宏觀性質將不再隨時間變化，因此可以使用相應的物理量來具體描述系統(tǒng)的狀態(tài)。這些物理量通稱為狀態(tài)參量，或簡稱態(tài)參量。

編輯推薦

《普通高等教育"十一五"規(guī)劃教材?大學物理(下冊)》可作為理工、文、經(jīng)、管、法學科的大學物理教材，也可作為中學物理教師的教學參考書和自學人員的參考教材。

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