大學(xué)物理學(xué)（下冊）

前言

　　本書是根據(jù)教育，部高等學(xué)校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會最新審訂的“非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求”的精神，凝聚了我院教師長期講授大學(xué)物理課程的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，吸收了國內(nèi)外近年來同類改革教材的優(yōu)點(diǎn)編寫而成的?！　〈髮W(xué)物理是一門重要的基礎(chǔ)課程，它所闡述的物理學(xué)知識、基本概念、基本規(guī)律和基本方法，是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程和其他科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)。通過大學(xué)物理的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生比較系統(tǒng)地了解和掌握物質(zhì)運(yùn)動的基本規(guī)律；能夠培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識分析和解決問題的能力；能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力?？梢哉f大學(xué)物理承擔(dān)了基礎(chǔ)知識教育和科學(xué)素質(zhì)教育的雙重任務(wù)。因此編者在編寫過程中，根據(jù)課程的性質(zhì)精心挑選內(nèi)容，注重概念的準(zhǔn)確、物理圖像的清晰，簡明而系統(tǒng)地講述了物理學(xué)中的基本概念、規(guī)律以及基本理論的歷史發(fā)展進(jìn)程，其內(nèi)容涵蓋了大學(xué)物理教學(xué)的最基本要求，并適當(dāng)介紹了物理學(xué)原理在工程技術(shù)中的應(yīng)用。本書內(nèi)容安排科學(xué)、合理，富于啟發(fā)性和實(shí)用性。編者力求物理概念闡述清楚，簡潔得當(dāng)；內(nèi)容條理清晰，層次分明；語言規(guī)范，深入淺出。本書符合高等院校理工科本科素質(zhì)教育層次中大學(xué)物理作為通識教育課程的要求?！　”緯囊粋€(gè)突出特點(diǎn)是：從工科非物理專業(yè)低年級學(xué)生的基礎(chǔ)理論課出發(fā)，參照“教學(xué)基本要求”，以經(jīng)典與近代物理的基本概念和理論為主干，加強(qiáng)有機(jī)滲透。即把有關(guān)的科技發(fā)展新成果及物理原理在工程技術(shù)中的應(yīng)用，適度有機(jī)地滲透到相關(guān)部分；內(nèi)容的論述更注重圍繞物理概念，知識框架，研究、分析問題的思路和方法。在保證科學(xué)性的前提下，把趣味性、實(shí)用性適時(shí)滲透到相關(guān)部分，努力實(shí)現(xiàn)教材便于教師教，易于.學(xué)生學(xué)的目標(biāo)?！　∪珪稚稀⑾聝蓛?，主要包括：力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)、振動和波動、光學(xué)和近代物理基礎(chǔ)等內(nèi)容。為加深讀者對教材內(nèi)容的理解，本書配有一定數(shù)量的例題、思考題和習(xí)題，并附習(xí)題答案。

內(nèi)容概要

本書依據(jù)教育部高等學(xué)校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會最新審訂的“非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求”的精神編寫。全書分上、下兩冊，共20章。上冊包括力學(xué)、電磁學(xué)兩部分，共11章；下冊包括熱學(xué)、機(jī)械振動與機(jī)械波、波動光學(xué)基礎(chǔ)、近代物理四部分，共9章。作為非物理專業(yè)的大學(xué)物理教材，本書一方面保持了基礎(chǔ)扎實(shí)、內(nèi)容經(jīng)典、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，另一方面又體現(xiàn)出知識面寬、內(nèi)容現(xiàn)代化等特色。    本書可作為理工科高等院校各專業(yè)100～130學(xué)時(shí)的大學(xué)物理教材，也可作為綜合大學(xué)和高等師范院校非物理專業(yè)及各類成人教育物理課程的教材和參考書。

書籍目錄

前言第12章　熱力學(xué)基礎(chǔ)　12.1　平衡態(tài) 理想氣體的狀態(tài)方程　12.2　準(zhǔn)靜態(tài)過程功、熱量和內(nèi)能　12.3　熱力學(xué)第一定律　12.4　理想氣體的內(nèi)能及Cv,m，Cp,m　12.5　熱力學(xué)第一定律對理想氣體的應(yīng)用　12.6　循環(huán)過程卡諾循環(huán)　12.7　熱力學(xué)第二定律卡諾定理　12.8　克勞修斯熵與熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表述　思考題　習(xí)題第13章　氣體分子動理論　13.1　統(tǒng)計(jì)物理的基本概念　13.2　理想氣體壓強(qiáng)溫度的微觀本質(zhì)　13.3　能量按自由度均分定理理想氣體的內(nèi)能　13.4　麥克斯韋分子速率分布定律　13.5　分子平均碰撞次數(shù)和平均自由程　13.6　熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義　思考題　習(xí)題第14章　機(jī)械振動　14.1　簡諧振動　14.2　同方向簡諧振動的合成　14.3　相互垂直簡諧振動的合成　14.4　阻尼振動　14.5　受迫振動　思考題　習(xí)題第15章　機(jī)械波　15.1　機(jī)械波的形成及其描述　15.2　平面簡諧波　15.3　波的能量　15.4　惠更斯原理　15.5　波的干涉　15.6　多普勒效應(yīng)　　思考題　習(xí)題第16章　光的干涉　16.1　光是電磁波　16.2　光的相干性光程　16.3　分波陣面干涉　16.4　分振幅干涉　16.5　邁克耳遜干涉儀　思考題　習(xí)題第17章　光的衍射　17.1　光的衍射現(xiàn)象惠更斯-菲涅耳原理　17.2　單縫夫瑯和費(fèi)衍射　17.3　圓孔夫瑯和費(fèi)衍射光學(xué)儀器的分辨率　17.4　光柵衍射　思考題　習(xí)題第18章　光的偏振　18.1　光的偏振性　18.2　反射和折射時(shí)的偏振布儒斯特定律　18.3　雙折射現(xiàn)象　18.4　偏振光的干涉　思考題　習(xí)題第19章　狹義相對論　19.1　狹義相對論的基本原理　19.2　狹義相對論的時(shí)空觀　19.3　狹義相對論動力學(xué)　思考題　習(xí)題第20章　量子物理初步　20.1　黑體輻射普朗克的能量子假說　20.2　光電效應(yīng) 愛因斯坦光量子論　20.3　康普頓效應(yīng)　20.4　氫原子光譜和玻爾的量子論　20.5　微觀粒子的波動性　20.6　粒子的波函數(shù)一維薛定諤方程　20.7　薛定諤方程　20.8　氫原子四個(gè)量子數(shù)　思考題　習(xí)題附錄　歷年諾貝爾物理學(xué)獎名單習(xí)題參考答案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　  第12章 熱力學(xué)基礎(chǔ)　  熱力學(xué)是物理學(xué)的一個(gè)重要部分，主要研究物質(zhì)熱運(yùn)動的現(xiàn)象和規(guī)律。對熱現(xiàn)象研究的基本方法有兩種，即宏觀方法和微觀方法。相應(yīng)地，理論也有兩部分，以實(shí)驗(yàn)定律為基礎(chǔ)的宏觀理論構(gòu)成熱力學(xué)；以物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的微觀理論構(gòu)成統(tǒng)計(jì)物理學(xué)。熱力學(xué)理論主要包括熱力學(xué)基本定律、熱力學(xué)函數(shù)及其應(yīng)用，以及相平衡與化學(xué)平衡等內(nèi)容；統(tǒng)計(jì)物理理論主要包括分子動理論、統(tǒng)計(jì)力學(xué)以及漲落理論等內(nèi)容。　  對熱現(xiàn)象研究的兩種方法相輔相成，互相補(bǔ)充。根據(jù)觀察和實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的熱力學(xué)定律，以嚴(yán)密的邏輯推理來研究宏觀物體的熱性質(zhì)，它不涉及物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，因此具有高度的普遍性和高度的可靠性，但卻得不到物態(tài)方程、比熱容公式等物性理論，也不能解釋漲落現(xiàn)象；而統(tǒng)計(jì)物理學(xué)則從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)出發(fā)，依據(jù)每個(gè)粒子所遵循的力學(xué)規(guī)律，用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法研究宏觀物體的熱性質(zhì)可以很方便地解釋漲落現(xiàn)象，又可以從理論上導(dǎo)出物態(tài)方程，但統(tǒng)計(jì)物理得到的結(jié)果與實(shí)際不能完全吻合。　  熱力學(xué)基本理論隨18世紀(jì)工業(yè)革命開始發(fā)展。18世紀(jì)以蒸汽技術(shù)廣泛應(yīng)用為特征的工業(yè)發(fā)展為能量守恒與轉(zhuǎn)化定律，即熱力學(xué)第一定律的建立準(zhǔn)備了廣泛的物質(zhì)基礎(chǔ)。18世紀(jì)末到19世紀(jì)初，歐洲有邁爾、亥姆霍茲、焦耳等十多位科學(xué)家通過不同途徑，獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了能量守恒與轉(zhuǎn)化定律。不過，在這期間科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，用于熱功轉(zhuǎn)換的蒸汽熱機(jī)效率很低，只有3％～5％。為了提高熱機(jī)效率，1828年，卡諾從理論上研究了提高效率的方法，提出了相應(yīng)的熱機(jī)理論，但這個(gè)理論與焦耳的實(shí)驗(yàn)結(jié)果矛盾。開爾文和克勞修斯發(fā)現(xiàn)了這個(gè)矛盾并對卡諾理論修正后，各自獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了熱力學(xué)第二定律。熱力學(xué)第二定律揭示了自然界中自發(fā)過程具有方向性，也就是說能量守恒的過程未必都能夠?qū)崿F(xiàn)。1912年，能斯托提出了描述低溫現(xiàn)象的熱力學(xué)第三定律。1939年，福勒又提出了有關(guān)熱平衡的定律，稱為熱力學(xué)第零定律。至此，四個(gè)構(gòu)成熱力學(xué)基本理論的定律全部建立起來了?！? ……

編輯推薦

　  其它版本請見：《大學(xué)物理學(xué)（下冊）（第2版）》

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