物理學

物理學

图书基本信息
出版时间:2006-3
出版社:高等教育
作者:東南大學 等同、馬文蔚 等
页数:412
字数:500000
书名:物理學
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物理學
内容概要
本書是在《物理學》(第四版)基礎上,參照教育部非物理類專業物理基礎課程教學指導分委員會新制訂的《理工科非物理類專業大學物理課程教學基本要求(討論稿)》修訂而成的,書中涵蓋了基本要求中所有的核心內容,並選取了一定數量的擴展內容,供不同專業選用。在修訂過程中,本書保持原書體系合理,深廣度適當,分量適中,適應面寬等特點,同時加強了近代物理的內容,增強用現代觀點來詮釋經典物理,以及近代物理的成就對科學技術的影響。  本書為上、下兩冊,上冊包括力學和電磁學,下冊包括振動和波動、光學、分子動理論和熱力學基礎、相對論、量子物理等。與本書相配套的還有多媒體《物理學(第五版)電子教案》、《物理學原理在工程技術中的應用》 (第三版)、《物理學(第五版)習題分析與解答》和《物理學(第五版)學習指南》等。  本書可作為高等學校理工科非物理類專業的教材,也可供文理科有關專業選用和社會讀者閱讀。
书籍目录
第九章 振动 9-1 简谐运动 振幅 周期和频率 相位  一、简谐运动  二、振幅  三、周期和频率  四、相位  五、常数A和□的确定 9-2 旋转矢量 9-3 单摆和复摆  一、单摆  二、复摆 9-4 简谐运动的能量 9-5 简谐运动的合成  一、两个同方向同频率简谐运动的合成  二、两个相互垂直的同频率的简谐运动的合成  三、多个同方向同频率简谐运动的合成  四、两个同方向不同频率简谐运动的合成 拍 9-6 阻尼振动 受迫振动 共振  一、阻尼振动  二、受迫振动  三、共振 9-7 电磁振荡  一、振荡电路 无阻尼自由电磁振荡  二、无阻尼电磁振荡的振荡方程  三、无阻尼自由电磁振荡的能量 9-8 简述非线性系统 问题 习题第十章 波动 10-1 机械波的几个概念  一、机械波的形成  二、横波与纵波  三、波长 波的周期和频率 波速  四、波线 波面 波前 10-2 平面简谐波的波函数  一、平面简谐波的波函数  二、波函数的物理含义 10-3 波的能量 能流密度  一、波动能量的传播  二、能流和能流密度 10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉  一、惠更斯原理  二、波的衍射  三、波的干涉 10-5 驻波  一、驻波的产生  二、驻波方程  三、相位跃变  四、驻波的能量  五、振动的简正模式 10-6 多普勒效应  一、波源不动,观察者相对介质以速度v0运动  二、观察者不动,波源相对介质以速度v0运动  三、波源与观察者同时相对介质运动 10-7 平面电磁波  一、电磁波的产生与传播  二、平面电磁波的特性  三、电磁波的能量  四、电磁波谱 10-8 声波 超声波与次声波  一、声波  二、超声波  三、次声波 问题 习题第十一章 光学 11-1 相干光 11-2 杨氏双缝干涉 劳埃德镜  一、杨氏双缝干涉  二、缝宽对干涉条纹的影响 空间相干性  三、劳埃德镜 11-3 光程 薄膜干涉  一、光程  二、透镜不引起附加的光程差  三、薄膜干涉  四、等倾干涉 11-4 劈尖 牛顿环  一、劈尖  二、牛顿环 11-5 迈克耳孙干涉仪 时间相干性  一、迈克耳孙干涉仪  二、时间相干性 11-6 光的衍射  一、光的衍射现象  二、惠更斯一菲涅耳原理  三、菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射 11-7 单缝衍射 11-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 11-9 衍射光栅  一、光栅  二、光栅衍射条纹的形成  三、衍射光谱  四、X射线的衍射 11-10 光的偏振性 马吕斯定律  一、自然光 偏振光  二、偏振片 起偏与检偏  三、马吕斯定律 11-11 反射光和折射光的偏振 11-12 双折射  一、双折射的寻常光和非常光  二、惠更斯原理对双折射现象的解释  三、1/4波片和半波片  四、人为双折射现象 11-13 液晶显示  一、液晶的分类  二、液晶的电光效应与显示原理  三、液晶显示 11-14 几何光学  一、几何光学基本定律  二、光在平面上的反射和折射成像  三、光在球面上的反射和折射成像  四、薄透镜  五、显微镜、望远镜和照相机 问题 习题第十二章 气体动理论 12-1 平衡态 理想气体物态方程 热力学第零定律  一、气体的物态参量  二、平衡态  三、理想气体物态方程  四、热力学第零定律 12-2 物质的微观模型 统计规律性  一、分子的线度和分子力  二、分子热运动的无序性及统计规律性 12-3 理想气体的压强公式  一、理想气体的微观模型  二、理想气体的压强公式 12-4 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系 12-5 能量均分定理 理想气体内能  一、自由度  二、能量均分定理  三、理想气体的内能 12-6 麦克斯韦气体分子速率分布律  一、测定气体分子速率分布的实验  二、麦克斯韦气体分子速率分布定律  三、三种统计速率  四、关于气体逃逸地球大气层问题和对克劳修斯的质疑 12-7 玻耳兹曼能量分布律 等温气压公式  一、玻耳兹曼能量分布律  二、重力场中的等温气压公式 12-8 分子平均碰撞次数和平均自由程 12-9 气体的迁移现象  一、粘滞现象  二、热传导现象  三、扩散现象  四、三种迁移系数 12-10 实际气体的范德瓦耳斯方程 问题 习题第十三章 热力学基础 13-1 准静态过程 功 热量  一、准静态过程  二、功  三、热量 13-2 热力学第一定律 内能 13-3 理想气体的等体过程和等压过程 摩尔热容  一、等体过程 摩尔定体热容  二、等压过程 摩尔定压热容  三、固体热容  四、比热容 13-4 理想气体的等温过程和绝热过程 多方过程  一、等温过程  二、绝热过程  三、绝热线和等温线  四、多方过程 13-5 循环过程 卡诺循环  一、循环过程  二、热机和致冷机  三、卡诺循环 13-6 热力学第二定律的表述 卡诺定理  一、热力学第二定律的两种表述  二、可逆过程与不可逆过程  三、卡诺定理  四、能量品质 13-7 熵 熵增加原理  一、熵  二、熵变的计算  三、熵增加原理  四、熵增加原理与热力学第二定律 13-8 热力学第二定律的统计意义  一、玻耳兹曼关系式——熵与热力学概率  二、无序度与热力学概率  三、自组织现象 13-9 信息熵简介  一、信息和熵的关系  二、信息量  三、信息熵 问题 习题第十四章 相对论 14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观  一、伽利略变换式 经典力学的相对性原理  二、经典力学的绝对时空观 14-2 迈克耳孙-莫雷实验 14-3 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式  一、狭义相对论的基本原理  二、洛伦兹变换式  三、洛伦兹速度变换式 14-4 狭义相对论的时空观  一、同时的相对性  二、长度的收缩  三、时间的延缓  四、关于时间延缓和长度收缩的实验证明 14-5 光的多普勒效应 14-6 相对论性动量和能量  一、动量与速度的关系  二、狭义相对论力学的基本方程  三、质量与能量的关系  四、质能公式在原子核裂变和聚变中的应用  五、能量与动量的关系 14-7 等离子体与受控核聚变  一、等离子体及其基本性质  二、等离子体在磁场中的特性  三、受控核聚变的展望 14-8 广义相对论简介  一、广义相对论的等效原理  二、广义相对论时空特性的几个例子 问题 习题第十五章 量子物理 15-1 黑体辐射 普朗克能量子假设  一、黑体 黑体辐射  二、斯特藩-玻耳兹曼定律 维恩位移定律  三、黑体辐射的瑞利-金斯公式 经典物理的困难  四、普朗克假设 普朗克黑体辐射公式 15-2 光电效应 光的波粒二象性  一、光电效应实验的规律  二、光子 爱因斯坦方程  三、光电效应在近代技术中的应用  四、光的波粒二象性 15-3 康普顿效应 15-4 氢原子的玻尔理论  一、近代氢原子观的回顾  二、氢原子的玻尔理论及其困难 15-5 弗兰克-赫兹实验 15-6 德布罗意波 实物粒子的二象性  一、德布罗意假设  二、德布罗意波的实验证明  三、应用举例  四、德布罗意波的统计解释 15-7 不确定关系 15-8 量子力学简介  一、波函数 概率密度  二、薛定谔方程  三、一维势阱问题  四、对应原理  五、一维方势垒 隧道效应 15-9 氢原子的量子理论简介  一、氢原子的薛定谔方程  二、三个量子数  三、氢原子在基态时的径向波函数和电子的分布概率 15-10 多电子原子中的电子分布  一、电子自旋 自旋磁量子数  二、多电子原子中的电子分布 15-11 激光  一、自发辐射 受激辐射  二、激光原理  三、激光器  四、激光的特性和应用 15-12 半导体  一、固体的能带  二、本征半导体和杂质半导体  三、pn结  四、光生伏特效应 15-13 超导电性  一、超导体的转变温度  二、超导体的主要特性  三、超导电性的BCS理论  四、超导的应用前景 15-14 扫描显微镜  一、STM的原理简介  二、STM的工作方式  三、sTM的应用  四、STM的发展 15-15 纳米材料简介  一、纳米效应  二、纳米材料的制备  三、一种纳米新材料——碳纳米管  四、应用 问题 习题下册习题答案索引照片说明
章节摘录
版權頁︰插圖︰二、分子熱運動的無序性及統計規律性由前述可知,一切宏觀物體都是由大量分子組成的,分子間還有作用力,同時大量實驗事實也表明,這些分子都在不停地作無規熱運動。布朗運動ヾ是表現分子作無規熱運動的典型例子。應當指出,物質內的分子在分子力作用下欲使分子聚集在一起,形成有序的排列,而分子的熱運動則要使分子盡量分開,這樣一來,物質內的分子究竟是聚集還是散開,起決定作用的就是它所處環境的溫度和壓強。由于環境的差異,從而導致物質形成氣、液、固以及等離子態等不同的集合體。由于分子數目巨大,故分子在熱運動中發生相互間的踫撞是極其頻繁的。對氣體來說,在通常溫度和壓強下,一個分子在1s的時間里大約要經歷109次踫撞。在這樣頻繁的踫撞下,分子的速度不斷變化,導致分子間的能量頻繁進行交換,從而使氣體內各部分分子的平均速率相同,氣體內各部分的溫度、壓強趨于相等,從而達到平衡狀態。所以說,無序性是氣體分子熱運動的基本特性。從牛頓力學的觀點來看,雖然每個氣體分子的運動都遵從牛頓定律,但由于分子間極其頻繁而又無法預測的踫撞所導致的分子運動的無序性,使得氣體分子在某一時刻位于容器中哪一位置、具有什麼速度都有一定的偶然性。這是不是說分子的運動狀態就無規律性可言了呢?我們仔細考察一下可以發現,氣體處于平衡態時,不管個別分子的運動狀態具有何種偶然性,但大量分子的整體表現卻是有規律的。例如在外界條件不變的情況下,當容器中氣體處于平衡態時,容器中各處的溫度、密度、壓強都是均勻分布的。這表明,在大量的偶然、無序的分子運動中,包含著一種規律性。
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《物理學(第5版)(下冊)》曾在2004年,以本書第四版為主講教材的大學物理課程獲國家精品課程。2002年,本書第四版榮獲全國普通高等學校優秀教材二等獎。2001年,本書第四版榮獲中國高校科學技術獎一等獎。1995年,本書第三版榮獲國家教委優秀教材一等獎。1988年,本書第二版榮獲國家教委優秀教材二等獎。
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