基礎(chǔ)物理學(xué)-上冊(cè)

內(nèi)容概要

　　《基礎(chǔ)物理學(xué)：上冊(cè)（第2版）》第一版是教育部“面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革研究項(xiàng)目——理科非物理類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)物理內(nèi)容和課程體系研究”的成果，是面向21世紀(jì)課程教材。經(jīng)過(guò)多年教學(xué)實(shí)踐的檢驗(yàn)，被列入普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，并作了全面的修訂。　　本書(shū)在體系和內(nèi)容方面進(jìn)行了改革，全書(shū)不僅將近代物理的基礎(chǔ)理論適當(dāng)提前至E冊(cè)．使得在課程的較多部分運(yùn)用近代物理的概念和方法進(jìn)行闡釋?zhuān)以诮?jīng)典物理的各個(gè)部分，結(jié)合近代物理的概念、理論和思想方法，介紹了經(jīng)典物理在前沿學(xué)科和高新科學(xué)技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，既體現(xiàn)r經(jīng)典物理內(nèi)容的現(xiàn)代化，文切實(shí)有效地加強(qiáng)了基礎(chǔ)，同時(shí)又注意適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)和學(xué)科發(fā)展的要求。　　本書(shū)上冊(cè)主要內(nèi)容為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)與牛頓定律、狹義相對(duì)論的時(shí)空觀、守恒定律（一）、守恒定律（二）、彈性體與流體、振動(dòng)、波、波粒二象性、薛定諤方程、原子結(jié)構(gòu)等10章。下冊(cè)主要內(nèi)容為靜電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)和電磁場(chǎng)、交流電、電磁波、光通過(guò)各向同性介質(zhì)及其邊界時(shí)的傳播、干涉和衍射、光徑各向異性介質(zhì)中的傳播、氣體分子動(dòng)理論、熱力學(xué)、物態(tài)與相等11章。本刪為上冊(cè)?！　”緯?shū)可作為高等字校非物理類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)物理課程的教材，也可供其他專(zhuān)業(yè)的師生及科技人員參考。

書(shū)籍目錄

緒論 1物理學(xué)研究的對(duì)象 一、物質(zhì)與運(yùn)動(dòng) 二、自然界物質(zhì)的層次結(jié)構(gòu) 三、物質(zhì)問(wèn)的基本相互作用 2物理學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史 一、物理學(xué)的萌芽 二、經(jīng)典物理學(xué)的建立和完善 三、近代物理的產(chǎn)生和發(fā)展 3物理學(xué)對(duì)社會(huì)進(jìn)步和科技發(fā)展的作用 第一章質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)與牛頓定律 1.1質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) 一、質(zhì)點(diǎn) 二、長(zhǎng)度和時(shí)間的測(cè)量基準(zhǔn) 三、參考系和坐標(biāo)系 四、位矢 五、位移 六、速度 七、加速度 八、速度、加速度的分量式（一） 九、角速度 十、速度、加速度的分量式（二） 十一、相對(duì)運(yùn)動(dòng) 十二、例題 1.2牛頓運(yùn)動(dòng)定律 一、牛頓運(yùn)動(dòng)定律 二、慣性運(yùn)動(dòng)和加速運(yùn)動(dòng) 三、慣性參考系 四、質(zhì)量和力 五、作用和反作用 六、幾種常見(jiàn)的力 七、慣性力 八、量綱 九、例題 1.3伽利略相對(duì)性原理 思考題 習(xí)題 第二章狹義相對(duì)論的時(shí)空概念 2.1愛(ài)因斯坦的基本假設(shè) 一、牛頓力學(xué)的時(shí)空性質(zhì) 二、愛(ài)因斯坦的基本假設(shè)和洛倫茲變換 2.2洛倫茲變換和相對(duì)論時(shí)空性質(zhì) 一、同時(shí)的相對(duì)性 二、長(zhǎng)度的收縮 三、時(shí)間的延緩 四、速度變換 五、四維時(shí)空 六、例題 思考題 習(xí)題 第三章守恒定律（一） 3.1動(dòng)量和動(dòng)量守恒 一、動(dòng)量和動(dòng)量定理 二、一對(duì)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量守恒 三、質(zhì)點(diǎn)系 四、質(zhì)心 五、例題 3.2功與能機(jī)械能守恒 一、功 二、動(dòng)能 三、勢(shì)能和保守力 四、幾種保守力和非保守力 五、質(zhì)點(diǎn)系的勢(shì)能 六、機(jī)械能和機(jī)械能守恒 七、勢(shì)能曲線 3.3粒子碰撞守恒定律應(yīng)用舉例 一、彈性正碰和斜碰 二、反應(yīng) 三、質(zhì)心參考系 四、守恒定律應(yīng)用舉例 3.4相對(duì)論的質(zhì)量、動(dòng)量和能量 一、相對(duì)論的動(dòng)量一速度關(guān)系 二、相對(duì)論的質(zhì)量一能量關(guān)系 三、例題 思考題 習(xí)題 第四章守恒定律（二） 4.1角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒 一、力矩 二、角動(dòng)量定理 三、角動(dòng)量守恒 4.2行星運(yùn)動(dòng) 一、用有效勢(shì)能解行星運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 二、約化質(zhì)量 三、例題 4.3盧瑟福α粒子散射 一、兩種原子模型 二、α粒子的散射過(guò)程 4.4剛體運(yùn)動(dòng) 一、剛體的運(yùn)動(dòng) 二、剛體的動(dòng)力學(xué) 三、例題 4.5守恒與對(duì)稱 思考題 習(xí)題 第五章彈性體和流體 5.1固體的彈性 一、彈性體與流體 二、應(yīng)力和應(yīng)變 三、應(yīng)力一應(yīng)變曲線 5.2流體的運(yùn)動(dòng) 一、流體運(yùn)動(dòng)的描述 二、連續(xù)性方程 三、伯努利方程 四、實(shí)際流體 五、例題 思考題 習(xí)題 第六章振動(dòng) 6.1簡(jiǎn)諧振動(dòng) 一、彈簧振子 二、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特征量 三、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的其他表示法 四、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量 五、線性諧振子 六、幾個(gè)例子 七、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的一般特征 八、微振動(dòng) 九、例題 6.2振動(dòng)的合成和分解 一、同方向同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成 二、同方向不同頻率的兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成 三、兩個(gè)相互垂直的同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成 四、兩個(gè)相互垂直的不同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成李薩如圖形 五、振動(dòng)的分解 6.3阻尼振動(dòng) 一、阻尼振動(dòng)方程 二、阻尼振動(dòng)方程的解 三、品質(zhì)因數(shù) 6.4受迫振動(dòng) 一、受迫振動(dòng)方程 二、穩(wěn)態(tài)解的振幅、相位與驅(qū)動(dòng)力頻率的關(guān)系共振 三、共振峰的銳度 四、隔振 思考題 習(xí)題 第七章波 7.1機(jī)械波 7.2簡(jiǎn)諧波 一、簡(jiǎn)諧波 二、波長(zhǎng)、頻率和波速 三、波的幾何描述 四、簡(jiǎn)諧波的數(shù)學(xué)表示 五、波矢和三維空間簡(jiǎn)諧波的數(shù)學(xué)表示 六、例題 7.3波的產(chǎn)生和傳播 一、波動(dòng)方程 二、波速 三、波的能量 四、能流密度 五、地震震級(jí)和烈度 7.4聲波與電磁波 一、聲波 二、電磁波 三、例題 7.5惠更斯原理波的衍射、反射和折射 一、惠更斯原理 二、波的衍射 三、波的反射和折射定律 7.6波的疊加駐波 一、波的疊加原理 二、駐波 三、簡(jiǎn)正模式 四、例題 7.7波包 一、相速度和群速度 二、波包 三、色散 四、孤波 7.8多普勒效應(yīng) 一、聲音的多普勒效應(yīng) 二、光的多普勒效應(yīng) 三、哈勃關(guān)系 四、例題 思考題 習(xí)題 第八章波粒二象性 8.1黑體輻射與能量量子化 8.2光的粒子性 一、光電效應(yīng) 二、康普頓效應(yīng) 三、電磁輻射具有粒子性的其他著名實(shí)驗(yàn) 四、例題 8.3實(shí)物粒子的波動(dòng)性 一、德布羅意假設(shè) 二、物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 三、粒子波動(dòng)性的應(yīng)用 四、例題 8.4波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋 一、概率的一些基本概念 二、物質(zhì)波的概率解釋 三、電子和光子的雙縫衍射 8.5不確定關(guān)系 一、不確定關(guān)系 二、例題 思考題 習(xí)題 第九章薛定諤方程 9.1薛定諤方程 一、波函數(shù)的一些性質(zhì) 二、自由粒子的波豳數(shù) 三、態(tài)疊加原理 四、薛定諤方程 9.2定態(tài)薛定諤方程 一、定態(tài)薛定諤方程 二、本征方程和本征值 三、本征函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)條件 四、定態(tài)波函數(shù)的一些性質(zhì) 9.3一維無(wú)限深勢(shì)阱 一、薛定諤方程 二、能級(jí) 三、波函數(shù) 四、宇稱 五、例題 9.4一維線性諧振子 一、經(jīng)典的一維諧振子 二、量子力學(xué)的一維線性諧振子 三、諧振子的能量 四、波函數(shù)和概率密度 9.5勢(shì)壘貫穿與隧道效應(yīng) 一、經(jīng)典力學(xué)中的勢(shì)壘問(wèn)題 二、一維方勢(shì)壘的薛定諤方程 三、波函數(shù)和概率密度函數(shù) 四、隧道效應(yīng)應(yīng)用舉例 思考題 習(xí)題 第十章原子結(jié)構(gòu) 10.1氫原子光譜和玻爾模型 一、原子的核型結(jié)構(gòu) 二、氫原子光譜 三、玻爾模型的量子理論 四、玻爾的氫原子模型和量子化 五、氫原子量子化條件和圓運(yùn)動(dòng)參量 六、例題 10.2粒子在中心勢(shì)場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 一、薛定諤方程 二、角動(dòng)量算符￡和￡的本征值和本征函數(shù) 10.3氫原子的能級(jí) 一、薛定諤方程 二、定態(tài)波函數(shù) 三、能級(jí)和簡(jiǎn)并 四、概率密度和概率分布函數(shù) 五、類(lèi)氫離子的能級(jí) 六、能級(jí)躍遷及選擇定則 10.4磁場(chǎng)中的原子 一、軌道磁矩 二、塞曼效應(yīng) 三、施特恩—格拉赫實(shí)驗(yàn) 10.5電子自旋 一、譜線的精細(xì)結(jié)構(gòu) 二、電子自旋 三、自旋角動(dòng)量算符的本征函數(shù) 四、氫原子的定態(tài)波函數(shù) 五、自旋和軌道磁矩之間的相互作用 六、原子的總角動(dòng)量 七、磁共振 10.6原子殼層結(jié)構(gòu)與元素周期表 一、單電子近似 二、元素周期律與原子殼層結(jié)構(gòu) 三、各個(gè)元素的原子殼層結(jié)構(gòu)——元素周期表 四、泡利不相容原理的說(shuō)明 10.7分子 一、化學(xué)鍵 二、分子能級(jí)和分子光譜 思考題 習(xí)題 附錄 基本物理常量 一些常用單位的換算因子

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   一、牛頓運(yùn)動(dòng)定律 牛頓三定律是質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的基本定律。對(duì)于那些不能看作質(zhì)點(diǎn)的一般物體，也都可以把它們看作由許多個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成的系統(tǒng)。所以牛頓定律也是研究一般物體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ)。 牛頓和伽利略、笛卡兒、惠更斯等都以觀察和實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，同時(shí)采用理論分析，研究了動(dòng)力學(xué)的基本規(guī)律。牛頓做了集大成的工作，總結(jié)成了三定律。牛頓特別重視"力"的概念。三定律與他所研究的引力定律一起，構(gòu)成了他的理論體系的框架，在廣闊的范圍內(nèi)得到成功的應(yīng)用。直到20世紀(jì)初才在高速領(lǐng)域和微觀領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)它的局限性。 牛頓三定律的基本內(nèi)容可以表述如下： 第一定律：任何物體都將保持其靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，直到其他物體施加于它的作用力迫使它改變這種狀態(tài)。 第二定律：物體在受到外力作用時(shí)，所獲得的加速度的大小與合外力的大小成正比，并與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同。 第三定律：任何兩個(gè)物體之間的相互作用力，必定大小相等，方向相反，沿著同一直線，分別作用在這兩個(gè)物體上。 下面略述幾點(diǎn)與上述內(nèi)容有關(guān)的概念。 二、慣性運(yùn)動(dòng)和加速運(yùn)動(dòng) 牛頓定律把物體的運(yùn)動(dòng)區(qū)分為兩類(lèi)：一類(lèi)包括靜止的狀態(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。另一類(lèi)是有加速度的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)是物體自然的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，物體自身具有使它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變的屬性，這一屬性就是物體的慣性。這種因慣性而保持不變的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也就稱為慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。但是物體周?chē)€有其他物體存在，物體與周?chē)渌矬w相互作用，使它受到其他物體施加于它的力。力的作用迫使物體改變?cè)械倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)而獲得加速度。作用于物體的力是改變物體原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而進(jìn)入加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的因素。 三、慣性參考系 在三定律的上述表述中，力和慣性顯示突出的作用。其中還隱含著一個(gè)重要的概念沒(méi)有明顯表達(dá)出，這就是"慣性參考系。" 物體是作慣性運(yùn)動(dòng)還是作加速運(yùn)動(dòng)，取決于它是否從外界受到力的作用?？墒菑倪\(yùn)動(dòng)學(xué)我們知道，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是與描述運(yùn)動(dòng)的參考系相關(guān)聯(lián)的。選取兩個(gè)相對(duì)作加速運(yùn)動(dòng)的參考系S和S＇來(lái)看，設(shè)有一物體A對(duì)于S沒(méi)有加速度，那么，它對(duì)于S＇就必定有加速度。

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《面向21世紀(jì)課程教材?普通高等教育"十一五"國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材:基礎(chǔ)物理學(xué)(第2版)上冊(cè)》可作為高等學(xué)校非物理類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)物理課程的教材，也可供其他專(zhuān)業(yè)的師生及科技人員參考。

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