大學(xué)物理簡(jiǎn)明教程（下冊(cè)）

前言

　　物理學(xué)是研究物質(zhì)世界固有性質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一門(mén)科學(xué)。它的基本理論滲透在自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的許多部門(mén)；它是一切自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)，也是高新技術(shù)發(fā)展的源泉和先導(dǎo)?！　　按髮W(xué)物理”是理工科低年級(jí)學(xué)生的一門(mén)重要基礎(chǔ)理論課，其作用在于使學(xué)生對(duì)物理學(xué)的基本概念、基本理論和基本方法有比較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和正確的理解，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下必要的基礎(chǔ)；同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)?！　”緯?shū)從大眾化教育和我國(guó)目前工科大學(xué)物理教學(xué)實(shí)際出發(fā)，注重與高中物理知識(shí)的銜接，力求物理圖像清晰，基本概念和基本規(guī)律表述明確。本書(shū)在考慮物理學(xué)的完整性和系統(tǒng)性的同時(shí)，將物理學(xué)方法論、物理學(xué)史、生活中的物理現(xiàn)象等寓于教材之中，既便于教，也便于學(xué)?！　”緯?shū)分上、下兩冊(cè)，適用于90～110學(xué)時(shí)或更少學(xué)時(shí)的教學(xué)。上冊(cè)的具體分工為第1篇力學(xué)：周勛秀，第2篇熱學(xué)：黃代繪，第3篇振動(dòng)和波動(dòng)：馬小娟；下冊(cè)的具體分工為第4篇電磁學(xué)：朱浩，第5篇光學(xué)：馬小娟，第6篇量子力學(xué)基礎(chǔ)：周勛秀。全書(shū)由黃泉保教授審閱。　　本書(shū)在編寫(xiě)和出版過(guò)程中，吳平教授、張曉副教授自始至終都給予了極大的關(guān)心、支持與幫助，徐行可教授對(duì)本書(shū)的樣章作了非常精細(xì)的審視，提出了許多有價(jià)值的意見(jiàn)，黃泉保教授花了大量時(shí)間對(duì)本書(shū)進(jìn)行了逐字逐句的審閱，提出了具體的修改意見(jiàn)，王莉教授對(duì)書(shū)中內(nèi)容也提出了許多寶貴的意見(jiàn)和建議；本書(shū)在出版過(guò)程中，得到了西南交通大學(xué)出版社的關(guān)注與支持，他們的熱心幫助，為編者提供了良好的條件和機(jī)會(huì)，使本書(shū)順利完成并出版，在此，對(duì)他們一并表示衷心的感謝?！　”緯?shū)在編寫(xiě)過(guò)程中，參考了國(guó)內(nèi)外很多優(yōu)秀教材，還借用了一些習(xí)題和網(wǎng)絡(luò)上的少量插圖，謹(jǐn)此致謝?！　∮捎诰幷咦陨硭胶徒虒W(xué)經(jīng)驗(yàn)的局限，書(shū)中難免存在不少疏漏和不妥之處，希望使用本書(shū)的師生和讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本教材以物理學(xué)的發(fā)展為主線(xiàn)，力求物理圖像清晰，物理概念和基本規(guī)律表述明確；注重對(duì)物理過(guò)程的認(rèn)知、分析和解決；鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維方式，將物理基礎(chǔ)知識(shí)融入生活、高新科技和前沿課題之中。全書(shū)分為上、下兩冊(cè)，上冊(cè)包括力學(xué)（含相對(duì)論基礎(chǔ)）、熱學(xué)、振動(dòng)和波動(dòng)；下冊(cè)包括電磁學(xué)、光學(xué)和量子力學(xué)基礎(chǔ)。    本書(shū)可作為高等學(xué)校非物理類(lèi)專(zhuān)業(yè)的大學(xué)物理課程教材，也可作為各類(lèi)成人高校物理課程的教材或教學(xué)參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第4篇  電磁學(xué)　9  靜電場(chǎng)　  9.1  電荷和庫(kù)侖定律　  9.2  電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度　  9.3  靜電場(chǎng)的高斯定理及其應(yīng)用　  9.4  靜電場(chǎng)的環(huán)路定理  電勢(shì)　  9.5  電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系　  9.6  靜電場(chǎng)和物質(zhì)的相互作用　  9.7  導(dǎo)體的電容　  9.8  靜電場(chǎng)的能量　  本章小結(jié)　  習(xí)題　10  穩(wěn)恒磁場(chǎng)　  10.1  磁場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度　  10.2  畢奧•薩伐爾定律　  10.3  穩(wěn)恒磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理及其應(yīng)用　  10.4  磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷及載流導(dǎo)線(xiàn)的作用　  10.5  磁介質(zhì)　  本章小結(jié)　  習(xí)題　11  電磁感應(yīng)與電磁理論　  11.1  電動(dòng)勢(shì)的概念　  11.2  電磁感應(yīng)及其基本規(guī)律　  11.3  自感和互感現(xiàn)象　  11.4  磁場(chǎng)的能量　  11.5  麥克斯韋電磁理論　  本章小結(jié)　  習(xí)題第5篇  光學(xué)　12  光的干涉　  12.1  光源和光的相干性　  12.2  楊氏雙縫干涉　  12.3  薄膜干涉　  本章小結(jié)　  習(xí)題　13  光的衍射　  13.1  光的衍射現(xiàn)象和惠更斯一菲涅耳原理　  13.2  單縫夫瑯禾費(fèi)衍射　  13.3  光柵夫瑯禾費(fèi)衍射　  13.4  X射線(xiàn)在晶體上的衍射　  13.5  光學(xué)儀器的像分辨本領(lǐng)　  本章小結(jié)　  習(xí)題　14  光的偏振　  14.1  光的橫波性與偏振態(tài)　  14.2  偏振片的起偏和檢偏  馬呂斯定律　  14.3  反射和折射起偏布儒斯特定律　  14.4  雙折射　  本章小結(jié)　  習(xí)題第6篇  量子力學(xué)基礎(chǔ)　15  量子力學(xué)基礎(chǔ)　  15.1  黑體輻射普朗克能量子假說(shuō)　  15.2  光電效應(yīng)愛(ài)因斯坦的光子理論　  15.3  氫原子光譜玻爾的氫原子理論　  15.4  實(shí)物粒子的波粒二象性不確定關(guān)系　  15.5  波函數(shù)薛定諤方程　  15.6  薛定諤方程的簡(jiǎn)單應(yīng)用　  15.7  掃描隧穿顯微鏡　  本章小結(jié)　  習(xí)題　習(xí)題參考答案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　量子力學(xué)是研究微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種基本理論，它不僅是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是整個(gè)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)理論之一。在物理學(xué)領(lǐng)域，小至對(duì)原子內(nèi)部電子運(yùn)動(dòng)的探索，大至對(duì)天體演化的研究，沒(méi)有量子力學(xué)是不可思議的；在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，量子力學(xué)也顯示出強(qiáng)大的生命力，如半導(dǎo)體材料和器件、原予能技術(shù)、激光和微波技術(shù)、低溫和超導(dǎo)技術(shù)等，都廣泛應(yīng)用到量子力學(xué)的知識(shí)?？梢哉f(shuō)，量子力學(xué)（和相對(duì)論）是人類(lèi)現(xiàn)代文明的一個(gè)重要標(biāo)志。　　在整個(gè)19世紀(jì)，物理學(xué)取得了巨大的成就。到19世紀(jì)末期，經(jīng)典物理學(xué)似乎已發(fā)展到-了相當(dāng)完善的地步。它包括以牛頓定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)；以麥克斯韋方程組和洛倫茲力公式表述的電磁場(chǎng)理論（以波動(dòng)理論描述的光現(xiàn)象最終也歸結(jié)到電磁場(chǎng)理論之中）；對(duì)于熱現(xiàn)象則有以熱力學(xué)三定律為基礎(chǔ)的宏觀理論，又有波爾茲曼、吉布斯等人建立的統(tǒng)計(jì)物理學(xué)作為其微觀基礎(chǔ)。這些理論可以滿(mǎn)意地解釋當(dāng)時(shí)所常見(jiàn)的各種物理現(xiàn)象，許多物理學(xué)家都認(rèn)為，今后的任務(wù)只是繼續(xù)提高實(shí)驗(yàn)精度和擴(kuò)大理論應(yīng)用范圍而已。1899年除夕，在歐洲著名科學(xué)家新年聚會(huì)上，英國(guó)物理學(xué)家開(kāi)爾文（絕對(duì)溫標(biāo)的創(chuàng)始人）的賀詞中曾這樣說(shuō)：“19世紀(jì)已將物理學(xué)大廈全部建成，今后物理學(xué)家的任務(wù)就是修飾完美這所大廈了”。有趣的是，他同時(shí)也在賀詞中提到，“在物理學(xué)晴朗天空的遠(yuǎn)處，還有兩朵小小的令人不安的烏云”。所謂“烏云”指的是當(dāng)時(shí)經(jīng)典物理學(xué)不能解釋的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。其實(shí)，這烏云并不止兩朵，恰恰是這幾朵小小的烏云帶來(lái)了一場(chǎng)震撼整個(gè)物理學(xué)的革命風(fēng)暴，導(dǎo)致了相對(duì)論（已在第4章進(jìn)行了討論）和量子力學(xué)的誕生?！　×孔恿W(xué)是在總結(jié)大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)和舊量子論（在經(jīng)典理論基礎(chǔ)上加進(jìn)了一些量子假設(shè)）的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，它的發(fā)展經(jīng)歷了兩個(gè)階段：一是以普朗克的能量子假說(shuō)、愛(ài)因斯坦的光量子理論和玻爾的氫原子理論為代表的舊量子論階段（1900-1924年）；二是以德布羅意、薛定諤、玻恩、海森堡和狄拉克的理論為代表的量子理論階段（1924年建立）?！　”酒獜囊恍┙?jīng)典物理學(xué)不能解釋的實(shí)驗(yàn)事實(shí)出發(fā)，介紹早期的舊量子理論，并揭示出光的波粒二象性，在此基礎(chǔ)上，再介紹一種新的理論——量子力學(xué)——的建立及其基本原理和簡(jiǎn)單應(yīng)用。

編輯推薦

　　《大學(xué)物理簡(jiǎn)明教程（下）》從大眾化教育和我國(guó)目前工科大學(xué)物理教學(xué)實(shí)際出發(fā)，注重與高中物理知識(shí)的銜接，力求物理圖像清晰，基本概念和基本規(guī)律表述明確?！洞髮W(xué)物理簡(jiǎn)明教程（下）》在考慮物理學(xué)的完整性和系統(tǒng)性的同時(shí)，將物理學(xué)方法論、物理學(xué)史、生活中的物理現(xiàn)象等寓于教材之中，既便于教，也便于學(xué)?！　　洞髮W(xué)物理簡(jiǎn)明教程（下）》分上、下兩冊(cè)，適用于90～110學(xué)時(shí)或更少學(xué)時(shí)的教學(xué)?！洞髮W(xué)物理簡(jiǎn)明教程（下）》為下冊(cè)，內(nèi)容包括電磁學(xué)、光學(xué)和量子力學(xué)基礎(chǔ)。

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