本书是作者在多年教学经验的基础上结合教学改革的成果编写而成。全书分为五个大模块：第一部分：科学的基础——牛顿力学；第二部分：近代科学的重要基础——电磁学；第三部分：热现象的理论基础——热力学与气体动理论；第四部分：光学与近代物理引论；第五部分：科学技术专题。本书在写作方法上，注重强调物理思想和物理图像，突出物理知识与科技、自然现象和生活实际的结合。在例题和习题的选用上，注重理论联系实际，突出实践应用性，培养学生初步的工程意识，适应培养高素质应用型人才的需要。
本书适合普通高等学校工科类各专业的学生学习使用，也可供相关人员参考使用。
样章试读
目录
- 第一部分 科学的基础——牛顿力学
第1章 质点运动学
1.1 质点运动的描述
1.1.1 时间与空间
1.1.2 质点
1.1.3 参考系
1.1.4 坐标系
1.1.5 位置矢量
1.1.6 运动方程
1.1.7 位移
1.1.8 速度
1.1.9 加速度
1.2 自然坐标系 切向加速度和法向加速度
1.2.1 自然坐标系下的速度和加速度
1.2.2 圆周运动
1.3 相对运动
习题
第2章 质点动力学
2.1 牛顿运动定律
2.1.1 牛顿第一定律
2.1.2 牛顿第二定律
2.1.3 牛顿第三定律
2.1.4 单位制与量纲
2.2 力的时间累积效应——动量定理 动量守恒定律
2.2.1 冲量 质点的动量定理
2.2.2 质点系的动量定理
2.2.3 动量守恒定律
2.3 力的空间累积效应——功 动能 动能定理
2.3.1 功
2.3.2 质点的动能定理
2.3.3 质点系的动能定理
2.4 功能原理 机械能守恒定律
2.4.1 弹性力的功
2.4.2 保守力和非保守力
2.4.3 势能
2.4.4 质点系的功能原理
2.4.5 机械能守恒定律
2.4.6 碰撞
习题
第3章 刚体的运动
3.1 刚体运动的描述
3.1.1 刚体定轴转动的描述
3.1.2 角量与线量的关系
3.2 转动定律 转动惯量
3.2.1 力矩
3.2.2 转动定律
3.2.3 转动惯量
3.3 力矩的功 转动动能
3.3.1 力矩的功
3.3.2 转动动能
3.3.3 刚体绕定轴转动的动能定理
3.4 角动量 角动量守恒定律
3.4.1 质点的角动量
3.4.2 刚体定轴转动的角动量
习题
第4章 振动与波动
4.1 机械振动
4.1.1 简谐振动
4.1.2 简谐振动的合成
4.1.3 阻尼振动 受迫振动 共振
4.2 机械波
4.2.1 波动的基本概念
4.2.2 平面简谐波的表达式
4.2.3 波的衍射 干涉
习题
第二部分 近代科学的重要基础——电磁学
第5章 静电场
5.1 静电场 电场强度
5.1.1 电荷 库仑定律
5.1.2 电场强度及其叠加原理
5.1.3 电场强度的计算
5.2 静电场的高斯定理
5.2.1 电场线 电场强度通量
5.2.2 高斯定理
5.2.3 高斯定理的应用
5.3 静电场的环路定理 电势
5.3.1 静电力的功 静电场的环路定理
5.3.2 电势能 电势
5.3.3 电势的计算
5.3.4 等势面 电场强度和电势的微分关系
5.4 静电场中的导体与电介质
5.4.1 导体的静电平衡条件
5.4.2 静电平衡时导体的基本特性
5.4.3 静电场中的电介质
5.4.4 电位移 电介质中的高斯定理
5.5 电容 电容器 静电场的能量
5.5.1 孤立导体的电容 电容器
5.5.2 电容器的串联和并联 电容式 传感器
5.5.3 静电场的能量
习题
第6章 恒定磁场
6.1 磁场 磁感应强度
6.1.1 磁场 磁感应强度
6.1.2 毕奥-萨伐尔定律
6.1.3 运动电荷的磁场
6.2 磁场的高斯定理 安培环路定理
6.2.1 磁感应线 磁通量
6.2.2 磁场的高斯定理
6.2.3 安培环路定理
6.3 磁场对载流导线和运动电荷的作用
6.3.1 载流导线在磁场中受的安培力
6.3.2 载流线圈在磁场中受的磁力矩
6.3.3 磁场对运动电荷的作用
6.4 磁介质
6.4.1 磁介质及其磁化
6.4.2 磁介质中的安培环路定理磁场强度
6.4.3 铁磁质
习题
第7章 电磁感应与电磁场
7.1 法拉第电磁感应定律 动生电动势
7.1.1 法拉第电磁感应定律
7.1.2 动生电动势
7.2 感生电动势 自感与互感 磁场能量
7.2.1 感生电动势
7.2.2 自感
7.2.3 互感
7.2.4 磁场的能量
7.3 位移电流 麦克斯韦方程组积分形式
7.3.1 位移电流
7.3.2 全电流安培环路定理
7.3.3 麦克斯韦方程组积分形式
7.4 电磁波
7.4.1 平面电磁波的性质
7.4.2 电磁波的能量
7.4.3 电磁波谱
习题
第三部分 热现象的理论基础——热力学与气体动理论
第8章 气体动理论
8.1 气体动理论的基本概念
8.1.1 热力学系统
8.1.2 平衡态 平衡过程
8.1.3 状态参量
8.1.4 理想气体的状态方程
8.2 分子热运动和统计规律
8.2.1 分子热运动的无序性
8.2.2 统计规律
8.3 理想气体的压强和温度公式
8.3.1 理想气体的微观模型
8.3.2 理想气体压强公式的推导
8.3.3 温度的本质和统计意义
8.4 能量按自由度均分定理 理想气体的内能
8.4.1 自由度
8.4.2 能量均分定理
8.4.3 理想气体的内能
8.5 麦克斯韦速率分布律
8.5.1 速率分布函数
8.5.2 麦克斯韦速率分布律
8.5.3 三种速率
*8.5.4 测定气体分子速率分布的实验
*8.6 玻耳兹曼能量分布
8.7 分子碰撞和平均自由程
*8.8 气体的内迁移现象
8.8.1 黏滞现象
8.8.2 热传导现象
8.8.3 扩散现象
*8.9 真实气体 范德瓦尔斯方程
8.9.1 真实气体
8.9.2 范德瓦尔斯方程
习题
第9章 热力学基础
9.1 热力学第一定律
9.1.1 改变内能的方式
9.1.2 热力学第一定律的数学表达式
9.1.3 功 热量 内能
9.2 热力学第一定律对理想气体等值过程的应用
9.2.1 等体过程
9.2.2 等压过程
9.2.3 等温过程
9.2.4 绝热过程
*9.2.5 多方过程
9.3 循环过程 卡诺循环
9.3.1 循环过程
9.3.2 热机和制冷机
9.3.3 卡诺循环
9.4 热力学第二定律
9.4.1 可逆过程与不可逆过程
9.4.2 热力学第二定律
9.4.3 卡诺定理
9.5 热力学第二定律的统计意义和熵的概念
9.5.1 热力学第二定律的统计意义
9.5.2 熵 熵增原理
9.5.3 熵的热力学表示
习题
第四部分 光学与近代物理引论
第10章 狭义相对论
10.1 力学相对性原理和伽利略变换
10.1.1 力学相对性原理
10.1.2 伽利略变换
10.1.3 伽利略变换体现了牛顿力学的时空观
10.2 爱因斯坦假设与洛伦兹变换
10.2.1 爱因斯坦假设
10.2.2 狭义相对论的实验基础
10.2.3 洛伦兹坐标变换
10.2.4 洛伦兹速度变换
10.2.5 洛伦兹坐标变换的推导
10.3 狭义相对论时空观
10.3.1 同时性的相对性
10.3.2 时间的相对性(钟慢效应)
10.3.3 长度的相对性(尺缩效应)
10.4 狭义相对论动力学基础
10.4.1 相对论质量 动量 质点动力学基本方程
10.4.2 相对论质速关系式推导
10.4.3 相对论动能 静能 总能量动量与能量关系
习题
第11章 光的波动性
11.1 光的干涉
11.1.1 光的相干性 光程 光程差
11.1.2 杨氏双缝 洛埃镜
11.1.3 薄膜干涉
11.1.4 干涉现象的应用 干涉仪
11.2 光的衍射
11.2.1 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理
11.2.2 单缝的夫琅禾费衍射
11.2.3 光栅衍射
11.2.4 圆孔的衍射 光学仪器的分辨本领
11.2.5 X射线的衍射
11.3 光的偏振
11.3.1 光的偏振状态
11.3.2 起偏和检偏 马吕斯定律
11.3.3 反射光和折射光的偏振 布儒斯特定律
11.3.4 光的双折射
习题
第12章 光的量子性
12.1 热辐射 普朗克量子假设
12.1.1 热辐射
12.1.2 黑体
12.1.3 黑体辐射规律
12.1.4 普朗克量子假设
12.2 光电效应
12.2.1 光电效应
12.2.2 光电效应的实验规律
12.2.3 经典电磁理论的困难
12.2.4 光子假说 爱因斯坦方程
12.3 康普顿效应
12.3.1 康普顿效应的实验规律
12.3.2 康普顿效应的理论解释
12.3.3 光的波粒二象性
习题
第13章 量子力学基础
13.1 实物粒子的波粒二象性
13.1.1 德布罗意物质波假设
13.1.2 德布罗意波的实验验证
13.1.3 德布罗意波的统计解释
13.2 不确定关系
13.3 波函数 薛定谔方程
13.3.1 波函数
13.3.2 薛定谔方程
13.4 薛定谔方程的应用
13.4.1 一维无限深方势阱
*13.4.2 隧道效应
13.5 氢原子
13.5.1 氢原子光谱的实验规律
13.5.2 玻尔的氢原子理论
13.5.3 氢原子的量子力学处理方法
*13.5.4 多电子原子中电子分布
习题
第五部分 科学技术专题
第一讲 激光
J1.1 第一台激光器的诞生
J1.2 激光产生的基本原理
J1.2.1 光的吸收和辐射
J1.2.2 产生激光的条件
J1.3 激光的特性及应用
J1.3.1 激光的特性
J1.3.2 激光的应用
第二讲 全息照相
J2.1 全息照相的过程与特点
J2.1.1 全息照相与普通照相的区别
J2.1.2 全息照相的记录与再现
J2.1.3 全息照相的特点
J2.2 全息照相的基本原理
J2.2.1 波前
J2.2.2 波前的全息记录
J2.2.3 物光波前的再现
J2.2.4 全息照相中的实验技术设备
J2.3 全息技术的应用
第三讲 光学纤维
J3.1 光纤的结构与传光原理
J3.1.1 阶跃折射率型光纤
J3.1.2 梯度折射率型光纤
J3.1.3 自聚焦光纤
J3.2 光纤的特性
J3.2.1 光纤的光学特性
J3.2.2 光纤的传输特性
第四讲 纳米技术
J4.1 走进纳米世界
J4.1.1 纷繁的纳米材料
J4.1.2 纳米颗粒的奇异特性
J4.1.3 纳米碳管
J4.1.4 纳米固体
J4.1.5 纳米新技术
J4.2 扫描隧道显微镜
J4.2.1 STM的原理简介
J4.2.2 STM的工作方式
J4.2.3 STM的发展
J4.2.4 STM的应用
第五讲 超导电性
J5.1 超导电性的发现
J5.2 迈斯纳效应
J5.2.1 迈斯纳效应的发现
J5.2.2 超导的微观机制
J5.3 约瑟夫森隧道效应
J5.3.1 直流约瑟夫森效应
J5.3.2 交流约瑟夫森效应
J5.4 超导器件
J5.4.1 超导量子干涉器
J5.4.2 电压基准
J5.4.3 弱电磁波的产生和检测
J5.4.4 超导磁体
J5.4.5 超导的其他应用
第六讲 液晶
J6.1 液晶的基本特征
J6.1.1 热致液晶
J6.1.2 溶致液晶
J6.1.3 液晶的光电特性
J6.1.4 液晶的电光效应
J6.2 液晶显示技术
J6.2.1 液晶显示器件的特点与种类
J6.2.2 TN液晶显示器的构造和工作原理
J6.2.3 TFT型液晶显示器的原理
J6.3 液晶的其他应用
J6.3.1 热色效应的应用
J6.3.2 液晶光学器件
J6.3.3 液晶高分子材料
J6.3.4 液晶与生命科学
习题答案
参考文献
京公网安备 11010102004214号