物理學(xué)

內(nèi)容概要

本書是在《物理學(xué)》(第四版)基礎(chǔ)上，參照教育部非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)新制訂的《理工科非物理類專業(yè)大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求(討論稿)》修訂而成的，書中涵蓋了基本要求中所有的核心內(nèi)容，并選取了一定數(shù)量的擴(kuò)展內(nèi)容，供不同專業(yè)選用。在修訂過(guò)程中，本書保持原書體系合理，深廣度適當(dāng)，分量適中，適應(yīng)面寬等特點(diǎn)，同時(shí)加強(qiáng)了近代物理的內(nèi)容，增強(qiáng)用現(xiàn)代觀點(diǎn)來(lái)詮釋經(jīng)典物理，以及近代物理的成就對(duì)科學(xué)技術(shù)的影響?！　”緯鵀樯?、下兩冊(cè)，上冊(cè)包括力學(xué)和電磁學(xué)，下冊(cè)包括振動(dòng)和波動(dòng)、光學(xué)、分子動(dòng)理論和熱力學(xué)基礎(chǔ)、相對(duì)論、量子物理等。與本書相配套的還有多媒體《物理學(xué)(第五版)電子教案》、《物理學(xué)原理在工程技術(shù)中的應(yīng)用》 (第三版)、《物理學(xué)(第五版)習(xí)題分析與解答》和《物理學(xué)(第五版)學(xué)習(xí)指南》等。　　本書可作為高等學(xué)校理工科非物理類專業(yè)的教材，也可供文理科有關(guān)專業(yè)選用和社會(huì)讀者閱讀。

書籍目錄

第九章 振動(dòng)　9-1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 振幅 周期和頻率 相位　　一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)　　二、振幅　　三、周期和頻率　　四、相位　　五、常數(shù)A和□的確定　9-2 旋轉(zhuǎn)矢量　9-3 單擺和復(fù)擺　　一、單擺　　二、復(fù)擺　9-4 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量　9-5 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成　　一、兩個(gè)同方向同頻率簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成　　二、兩個(gè)相互垂直的同頻率的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成　　三、多個(gè)同方向同頻率簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成　　四、兩個(gè)同方向不同頻率簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成 拍　9-6 阻尼振動(dòng) 受迫振動(dòng) 共振　　一、阻尼振動(dòng)　　二、受迫振動(dòng)　　三、共振　9-7 電磁振蕩　　一、振蕩電路 無(wú)阻尼自由電磁振蕩　　二、無(wú)阻尼電磁振蕩的振蕩方程　　三、無(wú)阻尼自由電磁振蕩的能量　9-8 簡(jiǎn)述非線性系統(tǒng)　問(wèn)題　習(xí)題第十章 波動(dòng)　10-1 機(jī)械波的幾個(gè)概念　　一、機(jī)械波的形成　　二、橫波與縱波　　三、波長(zhǎng) 波的周期和頻率 波速　　四、波線 波面 波前　10-2 平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)　　一、平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)　　二、波函數(shù)的物理含義　10-3 波的能量 能流密度　　一、波動(dòng)能量的傳播　　二、能流和能流密度　10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉　　一、惠更斯原理　　二、波的衍射　　三、波的干涉　10-5 駐波　　一、駐波的產(chǎn)生　　二、駐波方程　　三、相位躍變　　四、駐波的能量　　五、振動(dòng)的簡(jiǎn)正模式　10-6 多普勒效應(yīng)　　一、波源不動(dòng)，觀察者相對(duì)介質(zhì)以速度v0運(yùn)動(dòng)　　二、觀察者不動(dòng)，波源相對(duì)介質(zhì)以速度v0運(yùn)動(dòng)　　三、波源與觀察者同時(shí)相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)　10-7 平面電磁波　　一、電磁波的產(chǎn)生與傳播　　二、平面電磁波的特性　　三、電磁波的能量　　四、電磁波譜　10-8 聲波 超聲波與次聲波　　一、聲波　　二、超聲波　　三、次聲波　問(wèn)題　習(xí)題第十一章 光學(xué)　11-1 相干光　11-2 楊氏雙縫干涉 勞埃德鏡　　一、楊氏雙縫干涉　　二、縫寬對(duì)干涉條紋的影響 空間相干性　　三、勞埃德鏡　11-3 光程 薄膜干涉　　一、光程　　二、透鏡不引起附加的光程差　　三、薄膜干涉　　四、等傾干涉　11-4 劈尖 牛頓環(huán)　　一、劈尖　　二、牛頓環(huán)　11-5 邁克耳孫干涉儀 時(shí)間相干性　　一、邁克耳孫干涉儀　　二、時(shí)間相干性　11-6 光的衍射　　一、光的衍射現(xiàn)象　　二、惠更斯一菲涅耳原理　　三、菲涅耳衍射和夫瑯禾費(fèi)衍射　11-7 單縫衍射　11-8 圓孔衍射 光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)　11-9 衍射光柵　　一、光柵　　二、光柵衍射條紋的形成　　三、衍射光譜　　四、X射線的衍射　11-10 光的偏振性 馬呂斯定律　　一、自然光 偏振光　　二、偏振片 起偏與檢偏　　三、馬呂斯定律　11-11 反射光和折射光的偏振　11-12 雙折射　　一、雙折射的尋常光和非常光　　二、惠更斯原理對(duì)雙折射現(xiàn)象的解釋　　三、1／4波片和半波片　　四、人為雙折射現(xiàn)象　11-13 液晶顯示　　一、液晶的分類　　二、液晶的電光效應(yīng)與顯示原理　　三、液晶顯示　11-14 幾何光學(xué)　　一、幾何光學(xué)基本定律　　二、光在平面上的反射和折射成像　　三、光在球面上的反射和折射成像　　四、薄透鏡　　五、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡和照相機(jī)　問(wèn)題　習(xí)題第十二章 氣體動(dòng)理論　12-1 平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定律　　一、氣體的物態(tài)參量　　二、平衡態(tài)　　三、理想氣體物態(tài)方程　　四、熱力學(xué)第零定律　12-2 物質(zhì)的微觀模型 統(tǒng)計(jì)規(guī)律性　　一、分子的線度和分子力　　二、分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性及統(tǒng)計(jì)規(guī)律性　12-3 理想氣體的壓強(qiáng)公式　　一、理想氣體的微觀模型　　二、理想氣體的壓強(qiáng)公式　12-4 理想氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能與溫度的關(guān)系　12-5 能量均分定理 理想氣體內(nèi)能　　一、自由度　　二、能量均分定理　　三、理想氣體的內(nèi)能　12-6 麥克斯韋氣體分子速率分布律　　一、測(cè)定氣體分子速率分布的實(shí)驗(yàn)　　二、麥克斯韋氣體分子速率分布定律　　三、三種統(tǒng)計(jì)速率　　四、關(guān)于氣體逃逸地球大氣層問(wèn)題和對(duì)克勞修斯的質(zhì)疑　12-7 玻耳茲曼能量分布律 等溫氣壓公式　　一、玻耳茲曼能量分布律　　二、重力場(chǎng)中的等溫氣壓公式　12-8 分子平均碰撞次數(shù)和平均自由程　12-9 氣體的遷移現(xiàn)象　　一、粘滯現(xiàn)象　　二、熱傳導(dǎo)現(xiàn)象　　三、擴(kuò)散現(xiàn)象　　四、三種遷移系數(shù)　12-10 實(shí)際氣體的范德瓦耳斯方程　問(wèn)題　習(xí)題第十三章 熱力學(xué)基礎(chǔ)　13-1 準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程 功 熱量　　一、準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程　　二、功　　三、熱量　13-2 熱力學(xué)第一定律 內(nèi)能　13-3 理想氣體的等體過(guò)程和等壓過(guò)程 摩爾熱容　　一、等體過(guò)程 摩爾定體熱容　　二、等壓過(guò)程 摩爾定壓熱容　　三、固體熱容　　四、比熱容　13-4 理想氣體的等溫過(guò)程和絕熱過(guò)程 多方過(guò)程　　一、等溫過(guò)程　　二、絕熱過(guò)程　　三、絕熱線和等溫線　　四、多方過(guò)程　13-5 循環(huán)過(guò)程 卡諾循環(huán)　　一、循環(huán)過(guò)程　　二、熱機(jī)和致冷機(jī)　　三、卡諾循環(huán)　13-6 熱力學(xué)第二定律的表述 卡諾定理　　一、熱力學(xué)第二定律的兩種表述　　二、可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程　　三、卡諾定理　　四、能量品質(zhì)　13-7 熵 熵增加原理　　一、熵　　二、熵變的計(jì)算　　三、熵增加原理　　四、熵增加原理與熱力學(xué)第二定律　13-8 熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義　　一、玻耳茲曼關(guān)系式——熵與熱力學(xué)概率　　二、無(wú)序度與熱力學(xué)概率　　三、自組織現(xiàn)象　13-9 信息熵簡(jiǎn)介　　一、信息和熵的關(guān)系　　二、信息量　　三、信息熵　問(wèn)題　習(xí)題第十四章 相對(duì)論　14-1 伽利略變換式 牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀　　一、伽利略變換式 經(jīng)典力學(xué)的相對(duì)性原理　　二、經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀　14-2 邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)　14-3 狹義相對(duì)論的基本原理 洛倫茲變換式　　一、狹義相對(duì)論的基本原理　　二、洛倫茲變換式　　三、洛倫茲速度變換式　14-4 狹義相對(duì)論的時(shí)空觀　　一、同時(shí)的相對(duì)性　　二、長(zhǎng)度的收縮　　三、時(shí)間的延緩　　四、關(guān)于時(shí)間延緩和長(zhǎng)度收縮的實(shí)驗(yàn)證明　14-5 光的多普勒效應(yīng)　14-6 相對(duì)論性動(dòng)量和能量　　一、動(dòng)量與速度的關(guān)系　　二、狹義相對(duì)論力學(xué)的基本方程　　三、質(zhì)量與能量的關(guān)系　　四、質(zhì)能公式在原子核裂變和聚變中的應(yīng)用　　五、能量與動(dòng)量的關(guān)系　14-7 等離子體與受控核聚變　　一、等離子體及其基本性質(zhì)　　二、等離子體在磁場(chǎng)中的特性　　三、受控核聚變的展望　14-8 廣義相對(duì)論簡(jiǎn)介　　一、廣義相對(duì)論的等效原理　　二、廣義相對(duì)論時(shí)空特性的幾個(gè)例子　問(wèn)題　習(xí)題第十五章 量子物理　15-1 黑體輻射 普朗克能量子假設(shè)　　一、黑體 黑體輻射　　二、斯特藩-玻耳茲曼定律 維恩位移定律　　三、黑體輻射的瑞利-金斯公式 經(jīng)典物理的困難　　四、普朗克假設(shè) 普朗克黑體輻射公式　15-2 光電效應(yīng) 光的波粒二象性　　一、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的規(guī)律　　二、光子 愛(ài)因斯坦方程　　三、光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用　　四、光的波粒二象性　15-3 康普頓效應(yīng)　15-4 氫原子的玻爾理論　　一、近代氫原子觀的回顧　　二、氫原子的玻爾理論及其困難　15-5 弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)　15-6 德布羅意波 實(shí)物粒子的二象性　　一、德布羅意假設(shè)　　二、德布羅意波的實(shí)驗(yàn)證明　　三、應(yīng)用舉例　　四、德布羅意波的統(tǒng)計(jì)解釋　15-7 不確定關(guān)系　15-8 量子力學(xué)簡(jiǎn)介　　一、波函數(shù) 概率密度　　二、薛定諤方程　　三、一維勢(shì)阱問(wèn)題　　四、對(duì)應(yīng)原理　　五、一維方勢(shì)壘 隧道效應(yīng)　15-9 氫原子的量子理論簡(jiǎn)介　　一、氫原子的薛定諤方程　　二、三個(gè)量子數(shù)　　三、氫原子在基態(tài)時(shí)的徑向波函數(shù)和電子的分布概率　15-10 多電子原子中的電子分布　　一、電子自旋 自旋磁量子數(shù)　　二、多電子原子中的電子分布　15-11 激光　　一、自發(fā)輻射 受激輻射　　二、激光原理　　三、激光器　　四、激光的特性和應(yīng)用　15-12 半導(dǎo)體　　一、固體的能帶　　二、本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體　　三、pn結(jié)　　四、光生伏特效應(yīng)　15-13 超導(dǎo)電性　　一、超導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變溫度　　二、超導(dǎo)體的主要特性　　三、超導(dǎo)電性的BCS理論　　四、超導(dǎo)的應(yīng)用前景　15-14 掃描顯微鏡　　一、STM的原理簡(jiǎn)介　　二、STM的工作方式　　三、sTM的應(yīng)用　　四、STM的發(fā)展　15-15 納米材料簡(jiǎn)介　　一、納米效應(yīng)　　二、納米材料的制備　　三、一種納米新材料——碳納米管　　四、應(yīng)用　問(wèn)題　習(xí)題下冊(cè)習(xí)題答案索引照片說(shuō)明

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：二、分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性及統(tǒng)計(jì)規(guī)律性由前述可知，一切宏觀物體都是由大量分子組成的，分子間還有作用力，同時(shí)大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)也表明，這些分子都在不停地作無(wú)規(guī)熱運(yùn)動(dòng)。布朗運(yùn)動(dòng)①是表現(xiàn)分子作無(wú)規(guī)熱運(yùn)動(dòng)的典型例子。應(yīng)當(dāng)指出，物質(zhì)內(nèi)的分子在分子力作用下欲使分子聚集在一起，形成有序的排列，而分子的熱運(yùn)動(dòng)則要使分子盡量分開(kāi)，這樣一來(lái)，物質(zhì)內(nèi)的分子究竟是聚集還是散開(kāi)，起決定作用的就是它所處環(huán)境的溫度和壓強(qiáng)。由于環(huán)境的差異，從而導(dǎo)致物質(zhì)形成氣、液、固以及等離子態(tài)等不同的集合體。由于分子數(shù)目巨大，故分子在熱運(yùn)動(dòng)中發(fā)生相互間的碰撞是極其頻繁的。對(duì)氣體來(lái)說(shuō)，在通常溫度和壓強(qiáng)下，一個(gè)分子在1s的時(shí)間里大約要經(jīng)歷109次碰撞。在這樣頻繁的碰撞下，分子的速度不斷變化，導(dǎo)致分子間的能量頻繁進(jìn)行交換，從而使氣體內(nèi)各部分分子的平均速率相同，氣體內(nèi)各部分的溫度、壓強(qiáng)趨于相等，從而達(dá)到平衡狀態(tài)。所以說(shuō)，無(wú)序性是氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的基本特性。從牛頓力學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，雖然每個(gè)氣體分子的運(yùn)動(dòng)都遵從牛頓定律，但由于分子間極其頻繁而又無(wú)法預(yù)測(cè)的碰撞所導(dǎo)致的分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性，使得氣體分子在某一時(shí)刻位于容器中哪一位置、具有什么速度都有一定的偶然性。這是不是說(shuō)分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就無(wú)規(guī)律性可言了呢？我們仔細(xì)考察一下可以發(fā)現(xiàn)，氣體處于平衡態(tài)時(shí)，不管個(gè)別分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)具有何種偶然性，但大量分子的整體表現(xiàn)卻是有規(guī)律的。例如在外界條件不變的情況下，當(dāng)容器中氣體處于平衡態(tài)時(shí)，容器中各處的溫度、密度、壓強(qiáng)都是均勻分布的。這表明，在大量的偶然、無(wú)序的分子運(yùn)動(dòng)中，包含著一種規(guī)律性。

編輯推薦

《物理學(xué)(第5版)(下冊(cè))》曾在2004年，以本書第四版為主講教材的大學(xué)物理課程獲國(guó)家精品課程。2002年，本書第四版榮獲全國(guó)普通高等學(xué)校優(yōu)秀教材二等獎(jiǎng)。2001年，本書第四版榮獲中國(guó)高?？茖W(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。1995年，本書第三版榮獲國(guó)家教委優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)。1988年，本書第二版榮獲國(guó)家教委優(yōu)秀教材二等獎(jiǎng)。

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