《大學(xué)物理》(上、下冊)作為面向高等院校理工科學(xué)生的基礎(chǔ)物理教材,系統(tǒng)涵蓋了《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》的物理學(xué)的核心分支與經(jīng)典內(nèi)容,旨在為學(xué)生構(gòu)建完整的物理知識體系,培養(yǎng)其科學(xué)思維與解決問題的能力。本教材上冊聚焦于物理學(xué)的基礎(chǔ)力學(xué)框架及波動(dòng)相關(guān)內(nèi)容:力學(xué)部分從質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律入手,深入講解牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量守恒、能量守恒等基本原理,延伸至剛體力學(xué)等內(nèi)容,奠定宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)的理論基礎(chǔ)。振動(dòng)學(xué)和波動(dòng)學(xué)則圍繞簡諧振動(dòng)的規(guī)律、振動(dòng)的合成與分解展開,進(jìn)而探討機(jī)械波的產(chǎn)生、傳播特性及干涉、衍射等現(xiàn)象,揭示波動(dòng)現(xiàn)象的普遍規(guī)律。下冊著重探討電磁、熱學(xué)、光學(xué)及近代物理基礎(chǔ)領(lǐng)域:電磁學(xué)篇系統(tǒng)闡述靜電場、穩(wěn)恒磁場的基本性質(zhì)與規(guī)律,以及電磁感應(yīng)、電磁場理論等核心內(nèi)容,展現(xiàn)電與磁的內(nèi)在聯(lián)系。熱力學(xué)與氣體動(dòng)理論從宏觀熱現(xiàn)象的基本規(guī)律(如熱力學(xué)三大定律)和微觀分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律兩方面,闡釋熱現(xiàn)象的本質(zhì)。波動(dòng)光學(xué)重點(diǎn)講解光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象,揭示光的波動(dòng)特性及相關(guān)應(yīng)用。相對論基礎(chǔ)則簡要介紹狹義相對論的基本原理、時(shí)空觀及質(zhì)能關(guān)系等,為學(xué)生打開近代物理的入門視角。本教材注重理論與實(shí)際的結(jié)合,內(nèi)容編排由淺入深、邏輯清晰,既保持了傳統(tǒng)物理學(xué)教材中物理學(xué)知識的系統(tǒng)性和嚴(yán)謹(jǐn)性,又借鑒了國內(nèi)外優(yōu)秀物理教材的特點(diǎn),兼顧教學(xué)適用性,可作為理工科各專業(yè)大學(xué)物理課程的教材,也可供相關(guān)學(xué)習(xí)者參考使用。
蘇中乾,遼寧科技學(xué)院,副教授。東北三省物理專業(yè)教指委常委,遼寧省大學(xué)物理教指委委員。
目 錄
第一章 電荷與靜電場 1
第一節(jié) 電荷 庫侖定律 2
第二節(jié) 電場 電場強(qiáng)度 6
第三節(jié) 高斯定理 16
第四節(jié) 電勢 靜電場的環(huán)路定理 24
第五節(jié) 靜電場中的導(dǎo)體 33
第六節(jié) 靜電場中的電介質(zhì) 41
第七節(jié) 電容器的電容 46
第八節(jié) 靜電場的能量 52
思考題 54
習(xí)題 56
第二章 電流與穩(wěn)恒磁場 61
第一節(jié) 穩(wěn)恒電流 61
第二節(jié) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁場的高斯定理 68
第三節(jié) 畢奧-薩伐爾定律 72
第四節(jié) 安培環(huán)路定理 77
第五節(jié) 磁場對載流導(dǎo)線的作用 82
第六節(jié) 帶電粒子在電磁場中的運(yùn)動(dòng) 90
第七節(jié) 物質(zhì)的磁性 98
第八節(jié) 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 107
思考題 108
習(xí)題 110
第三章 電磁感應(yīng)與電磁場 115
第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律 115
第二節(jié) 動(dòng)生電動(dòng)勢 121
第三節(jié) 感生電動(dòng)勢 感生電場 125
第四節(jié) 渦電流 131
第五節(jié) 自感 133
第六節(jié) 互感 135
第七節(jié) 磁場的能量 137
第八節(jié) 位移電流 麥克斯韋方程組 142
第九節(jié) 電磁波 147
思考題 151
習(xí)題 153
第四章 氣體動(dòng)理論 157
第一節(jié) 狀態(tài) 過程 理想氣體 157
第二節(jié) 理想氣體的壓強(qiáng) 160
第三節(jié) 理想氣體的溫度公式 163
第四節(jié) 麥克斯韋速率分布律 164
第五節(jié) 能量均分定理 理想氣體的內(nèi)能 171
第六節(jié) 分子的平均碰撞頻率和平均自由程 175
第七節(jié) 氣體內(nèi)的遷移現(xiàn)象 177
思考題 181
習(xí)題 182
第五章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 184
第一節(jié) 熱力學(xué)第一定律 184
第二節(jié) 熱力學(xué)第一定律對理想氣體等值過程的應(yīng)用 187
第三節(jié) 絕熱過程 193
第四節(jié) 循環(huán)過程 卡諾循環(huán) 197
第五節(jié) 熱力學(xué)第二定律 203
第六節(jié) 熵增加原理 210
思考題 217
習(xí)題 218
第六章 波動(dòng)光學(xué) 223
第一節(jié) 光源 單色光 相干光 223
第二節(jié) 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 225
第三節(jié) 光程 光程差 半波損失 228
第四節(jié) 薄膜干涉 231
第五節(jié) 邁克耳孫干涉儀 236
第六節(jié) 干涉現(xiàn)象在工程技術(shù)中的應(yīng)用 238
第七節(jié) 惠更斯-菲涅耳原理 239
第八節(jié) 夫瑯禾費(fèi)衍射 240
第九節(jié) 衍射規(guī)律的應(yīng)用 247
第十節(jié) 光的偏振狀態(tài) 249
第十一節(jié) 偏振光的獲得 251
第十二節(jié) 偏振光的檢驗(yàn) 256
第十三節(jié) 激光在刑事照相中的應(yīng)用 257
思考題 260
習(xí)題 261
第七章 相對論基礎(chǔ) 264
第一節(jié) 狹義相對論的基本假設(shè) 264
第二節(jié) 時(shí)空觀與時(shí)空幾何 267
第三節(jié) 相對論的時(shí)空效應(yīng) 271
第四節(jié) 相對論動(dòng)力學(xué) 277
第五節(jié) 狹義相對論被實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明的例證 280
第六節(jié) 廣義相對論及其檢驗(yàn) 282
思考題 285
習(xí)題 286
習(xí)題答案 287