本书参照教育部物理基础课程教学指导分委员会编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求》编写而成。全书分上、下两册，共15章。上册包括质点运动学、运动定律和动量、能量守恒定律、刚体的转动、狭义相对论、机械振动、机械波、波动光学、气体动力学理论、热力学基础，下册包括静电场、稳恒磁场、电磁感应、量子论、原子核与基本粒子、新技术原理与应用。通过通俗易懂的具体问题化解物理概念中的难点，力求物理概念和原理阐述准确、简洁，重在训练和培养学生的科学思维方法，分析问题、解决问题的能力。
本书可作为高等学校理工科与师范院校非物理专业教科书和参考书。
样章试读
目录
- 序
前言
第1章 质点运动学
1.1 质点运动的描述
1.1.1 参考系 质点
1.1.2 位矢 运动方程
1.1.3 速度
1.1.4 加速度
1.2 圆周运动
1.2.1 圆周运动的角量表示
1.2.2 匀速圆周运动
1.2.3 变速圆周运动
1.3 相对运动
本章提要
习题1
第2章 运动定律和动量 能量守恒定律
2.1 牛顿运动定律
2.1.1 牛顿三定律
2.1.2 力学相对性原理
2.1.3 力学中几种常见的力
2.2 牛顿运动定律的适用范围及定律应用举例
2.2.1 惯性参考系与非惯性参考系
2.2.2 牛顿运动定律的适用范围
*2.2.3 惯性力
2.2.4 牛顿定律的应用举例
2.3 动量定理和动量守恒定律
2.3.1 冲量 质点的动量定理
2.3.2 质点系的动量定理
2.3.3 动量守恒定律
2.4 功 动能定理
2.4.1 功 变力的功
2.4.2 动能 动能定理
2.5 势能 机械能守恒定律
2.5.1 保守力的功 势能
2.5.2 质点系的动能定理及质点系功能原理
2.5.3 机械能守恒定律
本章提要
习题2
第3章 刚体的转动
3.1 刚体的定轴转动
3.1.1 刚体的平动和转动 定轴转
3.1.2 力矩
3.1.3 转动定律
3.1.4 转动惯量
3.2 角动量定理及其守恒定律
3.2.1 质点的角动量定理及其守恒定律
3.2.2 刚体定轴转动的角动量定理及其守恒定律
3.3 力矩做功 刚体绕定轴转动的动能定理
3.3.1 力矩做功
3.3.2 转动动能 绕定轴转动的动能定理
本章提要
习题3
第4章 狭义相对论
4.1 力学相对性原理 伽利略变换
4.1.1 力学相对性原理
4.1.2 绝对时空观
4.1.3 伽利略变换
4.2 以太风测量实验
4.2.1 以太之谜
4.2.2 迈克耳孙-莫雷实验
4.3 狭义相对论基本原理 相对时空观
4.3.1 狭义相对论的两条基本原理
4.3.2 相对时空观
4.4 洛伦兹变换
4.4.1 洛伦兹坐标变换
4.4.2 洛伦兹速度变换
4.5 相对论质点动力学
4.5.1 质量 动量 动力学方程
4.5.2 相对论动能
4.5.3 相对论质能关系
4.5.4 相对论能量动量关系
本章提要
习题4
选读材料 暗物质 暗能量
第5章 机械振动
5.1 简谐振动
5.1.1 简谐振动的描述
5.1.2 简谐振动的特征量
5.1.3 简谐振动的旋转矢量表示法
5.1.4 简谐振动的能量
5.2 简谐振动的合成
5.2.1 同方向同频率简谐振动的合成
5.2.2 同方向不同频率简谐振动的合成
*5.3 阻尼振动 受迫振动 共振
5.3.1 阻尼振动
5.3.2 受迫振动
5.3.3 共振
本章提要
习题5
第6章 机械波
6.1 机械波的概念
6.1.1 机械波及其分类
6.1.2 描述波动的物理量
6.1.3 平面简谐波的波函数
6.2 波的能量与传播
6.2.1 波的能量
6.2.2 平均能流及平均能流密度
6.2.3 波的吸收
6.3 惠更斯原理和波的叠加原理
6.3.1 惠更斯原理
6.3.2 波的叠加原理
6.3.3 波的干涉
6.4 驻波
6.4.1 驻波方程
6.4.2 半波损失
6.5 多普勒效应
6.5.1 波源静止，观察者运动
6.5.2 观察者静止，波源运动
6.5.3 波源和观察者同时运动
本章提要
习题6
选读材料 冲击波
第7章 波动光学
7.1 光源及光的相干性
7.1.1 光源
7.1.2 光波的叠加与光的相干性
7.1.3 光程及光程差
7.1.4 透镜对光程的影响
7.2 分波面法干涉
7.2.1 杨氏双缝干涉
7.2.2 菲涅耳双面镜
7.2.3 洛埃镜 半波损失
*7.2.4 光的空间相干性
7.3 分振幅法干涉
7.3.1 平行平面薄膜干涉
7.3.2 劈尖干涉
7.3.3 牛顿环
*7.3.4 增透膜与增反膜
7.4 光学干涉仪器 时间相干性
7.4.1 迈克耳孙干涉仪
*7.4.2 马赫-曾德尔干涉仪
*7.4.3 时间的相干性
7.5 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理
7.5.1 光的衍射现象
7.5.2 衍射的分类
7.5.3 惠更斯-菲涅耳原理
7.6 单缝夫琅禾费衍射
7.6.1 半波带分析法
7.6.2 衍射条纹的特点
7.7 圆孔夫琅禾费衍射及光学仪器的分辨率
7.7.1 圆孔衍射
7.7.2 光学仪器的分辨率
7.8 衍射光栅
7.8.1 光栅及光栅衍射
7.8.2 光栅衍射规律
7.8.3 光栅光谱
*7.8.4 光谱仪
7.9 X射线的衍射
7.10 光的偏振性 马吕斯定律
7.10.1 自然光与偏振光
7.10.2 光的起偏与检偏
7.10.3 马吕斯定律
7.11 反射光和折射光的偏振 布儒斯特定律
7.11.1 反射光和折射光的偏振
7.11.2 布儒斯特定律
7.12 光的双折射
7.12.1 光的双折射 o光和e光
7.12.2 光轴与主平面
*7.13 旋光现象
本章提要
习题7
选读材料 光的偏振特性在量子保密通信中的应用
第8章 气体动力学理论
8.1 经典统计的概念
8.1.1 宏观态与微观态
8.1.2 统计的规律性和涨落现象
8.1.3 统计规律的定量分析
8.1.4 等概率假设
8.2 分子平均平动动能统计分布规律
8.2.1 理想气体压强公式的导出
8.2.2 温度的统计意义
8.3 能量均分定理 理想气体的内能
8.3.1 自由度
8.3.2 能量均分定理
8.3.3 理想气体的内能
8.4 麦克斯韦分子速率分布定律
8.4.1 气体分子的速率分布函数
8.4.2 麦克斯韦速率分布规律
8.4.3 分子速率的三个统计值
8.4.4 麦克斯韦分布曲线的性质
8.5 麦克斯韦-玻尔兹曼分布律
8.5.1 麦克斯韦速度分布律
*8.5.2 玻尔兹曼分布律
8.6 分子平均碰撞次数和平均自由程
8.6.1 平均碰撞次数Z
8.6.2 平均自由程λ
*8.7 气体内的迁移现象
8.7.1 扩散现象
8.7.2 热传导
8.7.3 黏滞现象
本章提要
习题8
第9章 热力学基础
9.1 内能 功和热量 准静态过程
9.1.1 内能 功和热量
9.1.2 准静态过程
9.1.3 准静态过程的功与热量
9.2 热力学第一定律及应用
9.2.1 热力学第一定律
9.2.2 热力学第一定律在理想气体等值过程中的应用
9.3 气体的摩尔热容量
9.3.1 热容量与摩尔热容量
9.3.2 理想气体的摩尔热容量
9.3.3 绝热过程
9.4 循环过程 卡诺循环
9.4.1 热机 热机的效率
9.4.2 制冷系数
9.4.3 卡诺循环
9.5 热力学第二定律
9.5.1 开尔文表述
9.5.2 克劳修斯表述
9.5.3 自然过程的方向性
9.5.4 可逆过程与不可逆过程
9.6 热力学第二定律的统计意义 玻尔兹曼熵
9.6.1 热力学第二定律的微观意义
9.6.2 热力学概率与玻尔兹曼熵
9.7 卡诺定理 克劳修斯熵
9.7.1 卡诺定理
9.7.2 克劳修斯等式与不等式
9.7.3 克劳修斯熵 热力学第二定律数学式
*9.8 热力学第二定律的推广 熵概念的应用
9.8.1 热力学第二定律的推广
9.8.2 自然界演化的真正原动力是什么？
9.8.3 生存系的代谢能力
9.8.4 熵与信息
本章提要
习题9
选读材料 耗散结构与非平衡态热力学
第10章 静电场
10.1 电荷 库仑定律
10.1.1 电荷
10.1.2 库仑定律
10.2 电场 电场强度
10.2.1 电场
10.2.2 电场强度
10.2.3 电场强度的计算
10.3 高斯定理及应用
10.3.1 电场线
10.3.2 电通量
10.3.3 高斯定理
10.3.4 高斯定理的应用
10.4 静电场的环路定理 电势
10.4.1 静电场的环路定理
10.4.2 电势能
10.4.3 电势
10.4.4 电势的计算
10.5 电场强度与电势的微分关系
10.5.1 等势面
*10.5.2 电场强度与电势关系
10.6 静电场中的导体
10.6.1 静电场中导体的静电平衡
10.6.2 静电平衡时导体上的电荷分布
10.6.3 空腔导体
10.7 电容 电容器
10.7.1 孤立导体的电容
10.7.2 电容器的电容
10.7.3 几种常见电容的计算
10.7.4 电介质对电容器的影响
10.8 静电场中的电介质
10.8.1 电介质的极化
10.8.2 电介质对电场的作用
10.8.3 极化的方式
10.8.4 电介质中的高斯定理
10.9 静电场的能量
10.9.1 电容器的能量
10.9.2 电场的能量
10.9.3 电场的能量密度
*10.9.4 范德格拉夫静电高压起电机
本章提要
习题10
第11章 稳恒磁场
11.1 磁场 磁感应强度
11.1.1 基本磁现象
11.1.2 磁场和磁感应强度
11.2 毕奥-萨伐尔定律
11.2.1 毕奥-萨伐尔定律
11.2.2 毕奥-萨伐尔定律的应用
11.2.3 运动电荷的磁场
11.3 稳恒磁场的高斯定理
11.3.1 磁场线
11.3.2 磁通量
11.3.3 磁场中的高斯定理
11.4 安培环路定理及应用
11.4.1 安培环路定理
11.4.2 安培环路定理应用实例
11.5 磁场对运动电荷的作用
11.5.1 带电粒子在均匀磁场中的运动
11.5.2 带电粒子在电场和磁场中的运动
11.6 磁场对载流导线的作用
11.6.1 载流导线在磁场中所受的力
11.6.2 磁场对载流线圈的作用
11.7 磁介质
11.7.1 磁介质及其分类
11.7.2 磁介质的磁化
11.7.3 磁介质中的安培环路定理
*11.8 铁磁质
11.8.1 磁畴
11.8.2 铁磁质的磁化规律
11.8.3 铁磁材料分类及应用
本章提要
习题11
选读材料 等离子体
第12章 电磁感应
12.1 电磁感应定律
12.1.1 电磁感应现象
12.1.2 电动势
12.1.3 法拉第电磁感应定律
12.1.4 楞次定律
12.2 动生电动势和感生电动势
12.2.1 动生电动势
12.2.2 感生电动势
12.2.3 电磁感应的应用
12.3 自感与互感
12.3.1 自感
12.3.2 互感
12.4 磁场能量与能量密度
12.4.1 电感线圈的能量
12.4.2 磁场能量
12.4.3 磁场的能量密度
12.5 电磁场基本方程
12.5.1 位移电流
12.5.2 麦克斯韦方程组
本章提要
习题12
选读材料 传感技术
第13章 量子论
13.1 黑体辐射 能量子概念
13.1.1 黑体 黑体辐射
13.1.2 经典物理陷入困境
13.1.3 普朗克的能量子概论
13.2 光电效应 光的粒子性
13.2.1 光电效应实验
13.2.2 光电效应与波动理论矛盾
13.2.3 爱因斯坦的光子理论
13.2.4 光的波粒二象性
13.3 康普顿散射
13.3.1 康普顿散射实验
13.3.2 康普顿散射与波动理论矛盾
13.3.3 光子理论成功解释康普顿散射
13.4 氢原子结构的玻尔理论
13.4.1 氢原子光谱的实验规律
13.4.2 氢原子光谱与经典电磁学矛盾
13.4.3 玻尔的氢原子理论
13.4.4 玻尔理论的成功和局限性
13.5 微观粒子的波动性
13.5.1 德布罗意波
13.5.2 德布罗意波的实验证据
13.5.3 德布罗意波的统计解释
13.5.4 德布罗意波的应用——电子显微镜
13.6 测不准关系
13.6.1 位置与动量测不准关系
13.6.2 能量与时间测不准关系
*13.6.3 测不准关系的讨论
13.7 波函数 薛定谔方程
13.7.1 波函数
13.7.2 薛定谔方程
13.8 一维定态问题
13.8.1 一维无限深方势阱
13.8.2 一维方势垒 隧道效应
13.8.3 一维谐振子
13.9 定态薛定谔方程应用于氢原子
13.9.1 氢原子的定态薛定谔方程
13.9.2 氢原子的求解结果
13.10 电子自旋
13.10.1 施特恩-格拉赫实验
13.10.2 电子自旋
13.11 原子的壳层结构
13.11.1 四个量子数
13.11.2 壳层结构
本章提要
习题13
选读材料 黑洞 白洞 虫洞
第14章 原子核与基本粒子
14.1 原子核的基本性质
14.1.1 原子核的构成
14.1.2 原子核的电荷数与质量数
14.1.3 原子核的大小与密度
14.1.4 原子核的自旋与磁矩
14.1.5 核力
14.1.6 原子核的结合能
14.2 原子核的放射性衰变
14.2.1 原子核的稳定性
14.2.2 原子核衰变
14.2.3 放射性衰变规律
14.3 原子核反应
14.3.1 核反应的实现
14.3.2 核反应的类型
14.3.3 核反应过程的守恒定律
14.4 重核裂变 核能利用
14.4.1 开发核能的原理
14.4.2 原子核裂变
14.4.3 链式反应与反应堆
14.5 轻核聚变 未来的环保能源
14.5.1 基本的轻核聚变反应
14.5.2 受控热核聚变反应
14.6 基本粒子
14.6.1 粒子家族史回顾
14.6.2 粒子的分类
14.6.3 强子结构的夸克模型
14.6.4 相互作用的标准模型
14.6.5 对称性与对称性破缺
14.6.6 中微子质量问题
本章提要
习题14
第15章 新技术原理与应用
15.1 超导电性
15.1.1 超导的基本特性
15.1.2 超导体的微观机制
15.1.3 超导材料的分类
15.1.4 约瑟夫森效应
15.1.5 超导电性的应用
15.2 纳米科技
15.2.1 纳米材料学
15.2.2 纳米电子学
15.2.3 纳米生物学
15.2.4 纳米工程 机械学
15.3 玻色-爱因斯坦凝聚态
15.3.1 玻色-爱因斯坦凝聚态
15.3.2 BEC实验研究的历史
15.3.3 BEC的形成条件与实现途径
15.3.4 碱金属原子气体BEC的实验实现
15.3.5 原子波激射器
15.3.6 BEC的应用前景
本章提要
习题15
习题参考答案
参考文献
附录
京公网安备 11010102004214号