基礎(chǔ)物理學(xué)（下）

內(nèi)容概要

　　《面向21世紀(jì)課程教材：基礎(chǔ)物理學(xué)（下冊(cè)）》是教育部“高等師范教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計(jì)劃”的研究成果，是面向21世紀(jì)課程教材?！睹嫦?1世紀(jì)課程教材：基礎(chǔ)物理學(xué)（下冊(cè)）》在體系和結(jié)構(gòu)上都有較大的改革，全書以物理學(xué)導(dǎo)論為開端，適當(dāng)精簡(jiǎn)了力學(xué)、加強(qiáng)了熱學(xué)，并把波動(dòng)光學(xué)提前，保證電磁學(xué)，增強(qiáng)了近代物理學(xué)的內(nèi)容。在重視加強(qiáng)基礎(chǔ)的同時(shí)，注意教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化和理論聯(lián)系實(shí)際；刪去了與中學(xué)物理重復(fù)的內(nèi)容，提高了力學(xué)的起點(diǎn)，增加了一些物理學(xué)在現(xiàn)代高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用；突出了物理學(xué)研究問(wèn)題的方法和教導(dǎo)學(xué)生如何思考問(wèn)題，在重要問(wèn)題后面安排“總結(jié)與評(píng)述”回顧物理學(xué)的發(fā)展?！睹嫦?1世紀(jì)課程教材：基礎(chǔ)物理學(xué)（下冊(cè)）》闡述清晰、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、語(yǔ)言簡(jiǎn)練、深入淺出，盡量用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)知識(shí)，并有較寬的適用面。全書共五篇，分上、下兩冊(cè)，上冊(cè)為力學(xué)、波動(dòng)光學(xué)、熱學(xué)，下冊(cè)為電磁學(xué)和量子物理學(xué)基礎(chǔ)。

書籍目錄

第四篇 電磁學(xué)第十七章 真空中的靜電場(chǎng)17-1 電荷守恒定律庫(kù)侖定律疊加原理17—2 電場(chǎng)強(qiáng)度17—3 高斯定理17-4 環(huán)路定理電勢(shì)17-5 電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)的微分關(guān)系習(xí)題第十八章 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)18—1 導(dǎo)體的靜電平衡靜電屏蔽18—2 電容電容器18—3 電介質(zhì)及其極化18-4 有介質(zhì)存在時(shí)的高斯定理18-5 靜電場(chǎng)的能量習(xí)題第十九章 穩(wěn)恒電流和電路19-1 穩(wěn)恒電流和穩(wěn)恒電場(chǎng)19-2 不含源電路的歐姆定律焦耳定律19-3 電動(dòng)勢(shì) 一段含源電路的歐姆定律19-4 基爾霍夫方程組習(xí)題第二十章 穩(wěn)恒電流的磁場(chǎng)20-1 基本磁現(xiàn)象20-2 磁感應(yīng)強(qiáng)度洛倫茲力20-3 畢奧-薩伐爾20-4 磁通量磁場(chǎng)的高斯定理20-5 安培環(huán)路定理20-6 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)20—7 磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用習(xí)題第二十一章 磁介質(zhì)21—1 物質(zhì)的磁性21—2 磁化強(qiáng)度矢量21-3 磁介質(zhì)存在時(shí)的安培環(huán)路定理21-4 鐵磁質(zhì)習(xí)題第二十二章 電磁感應(yīng)22—1 電磁感應(yīng)定律22—2 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)22—3 感生電動(dòng)勢(shì)22-4 電磁場(chǎng)的相對(duì)論變換22—5 自感互感22-6 磁場(chǎng)的能量習(xí)題第二十三章 電磁場(chǎng)電磁波23—1 位移電流23—2 麥克斯韋方程組平面電磁波23—3 電磁波的輻射習(xí)題第五篇 量子物理學(xué)基礎(chǔ)第二十四章 早期量子論和量子力學(xué)的誕生24—1 黑體輻射普朗克的能量子假說(shuō)24—2 光電效應(yīng)愛(ài)因斯坦的光量子理論24—3 原子結(jié)構(gòu)和原子光譜玻爾的量子理論24—4 康普頓效應(yīng)光的波粒二象性24-5 德布羅意波微觀客體的波粒二象性24-6 量子力學(xué)的建立習(xí)題第二十五章 量子力學(xué)基礎(chǔ)25—1 波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋25—2 薛定諤方程25—3 一維無(wú)限深勢(shì)阱25-4 線性諧振子25—5 勢(shì)壘貫穿 隧道效應(yīng)25-6 氫原子25—7 電子自旋25—8 不確定關(guān)系25—9 總結(jié)與評(píng)述習(xí)題第二十六章 多電子原子26—1 堿金屬原子526-2 原子中電子的殼層結(jié)構(gòu)26—3 X射線26—4 激光習(xí)題第二十七章 原子核物理學(xué)27-1 原子核的基本性質(zhì)27-2 原子核的放射性衰變27-3 原子核反應(yīng)27—4 裂變和聚變核能的利用習(xí)題第二十八章 粒子物理學(xué)28—1 粒子物理學(xué)的發(fā)展概況28—2 粒子間的相互作用粒子的分類28—3 粒子的基本性質(zhì)28—4 對(duì)稱性守恒律28—5 夸克模型習(xí)題附錄 常用物理常量及換算關(guān)系表習(xí)題答案

章節(jié)摘錄

　　19世紀(jì)末，在物理學(xué)家中普遍存在一種樂(lè)觀的情緒，認(rèn)為物理學(xué)的基本理論已經(jīng)完成。人們陶醉于包括始建于17世紀(jì)的牛頓力學(xué)和在18世紀(jì)末至19世紀(jì)初建立的分析力學(xué)的力學(xué)體系，以及19世紀(jì)建立的電動(dòng)力學(xué)體系和熱力學(xué)及統(tǒng)計(jì)物理學(xué)體系。這些物理理論確實(shí)對(duì)當(dāng)時(shí)已經(jīng)了解的絕大多數(shù)物理現(xiàn)象作出了近于完美的描述，至今我們依然保留這些物理理論，并稱之為經(jīng)典物理學(xué)，然而，人們對(duì)客觀世界的探索不斷深入，自然科學(xué)總是不斷地發(fā)展，當(dāng)時(shí)一些敏銳的物理學(xué)家在欣喜之余已開始認(rèn)識(shí)到經(jīng)典物理學(xué)理論中潛伏著危機(jī)。在世紀(jì)交替之際，開爾文在1900年末的一篇題為《遮蓋在熱和光的動(dòng)力理論上的19世紀(jì)“烏云”》的講演中（該講演以同名文章發(fā)表于1901年初）指出，經(jīng)典物理學(xué)上空懸浮著兩片“烏云”，一片“烏云”是以太理論的困難，另一片是能量均分定理的困難。以太理論的困難主要是指為驗(yàn)證以太存在且相對(duì)太陽(yáng)靜止的邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)所得到的“零結(jié)果”，能量均分定理的困難主要是指能量均分定理應(yīng)用于黑體輻射時(shí)出現(xiàn)的被稱為“紫外災(zāi)難”的失敗。事實(shí)上，正是這兩片“烏云”導(dǎo)致了一場(chǎng)震撼整個(gè)物理學(xué)的革命。第一片“烏云”導(dǎo)致了狹義相對(duì)論的建立，第二片“烏云”導(dǎo)致了量子力學(xué)的誕生。在當(dāng)時(shí)，人們對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)有一定的局限性并不奇怪，因?yàn)橹钡?9世紀(jì)，由于生產(chǎn)力水平所限，人們所研究的多是低速宏觀現(xiàn)象，對(duì)高速運(yùn)動(dòng)和原子結(jié)構(gòu)還很陌生，所以總結(jié)得出的物理規(guī)律也只能局限于經(jīng)典物理的范圍，只有生產(chǎn)力的進(jìn)一步發(fā)展，更加精確的測(cè)量和實(shí)驗(yàn)成為可能，人們才能開展對(duì)高速運(yùn)動(dòng)及微觀現(xiàn)象的研究。20世紀(jì)物理學(xué)的兩個(gè)最大的成就就是狹義相對(duì)論和量子力學(xué)的建立，狹義相對(duì)論從根本上改變了人們?cè)械目臻g和時(shí)間概念，量子力學(xué)則開辟了人們認(rèn)識(shí)微觀世界的道路，物質(zhì)的特性和在原子水平上的物質(zhì)結(jié)構(gòu)這個(gè)古老而又基本的問(wèn)題原則上得以解決。在量子力學(xué)中，人們還找到了物理學(xué)和化學(xué)的結(jié)合點(diǎn)（如元素周期律的本質(zhì)等）。狹義相對(duì)論和量子力學(xué)是近代物理學(xué)的基石，離開它們，任何一門近代物理學(xué)科和相關(guān)交叉學(xué)科的發(fā)展都是不可能的?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)，沒(méi)有狹義相對(duì)論及量子力學(xué)的建立，就沒(méi)有人類的現(xiàn)代文明。

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