本書是在《物理學(xué)》(第四版)基礎(chǔ)上,參照教育部非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會新制訂的《理工科非物理類專業(yè)大學(xué)物理課程教學(xué)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(nèi)容,并選取了一定數(shù)量的擴(kuò)展內(nèi)容,供不同專業(yè)選用。在修訂過程中,本書保持原書體系合理,深廣度適當(dāng),分量適中,適應(yīng)面寬等特點,同時加強了近代物理的內(nèi)容,增強用現(xiàn)代觀點來詮釋經(jīng)典物理,以及近代物理的成就對科學(xué)技術(shù)的影響。
本書為上、下兩冊,上冊包括力學(xué)和電磁學(xué),下冊包括振動和波動、光學(xué)、分子動理論和熱力學(xué)基礎(chǔ)、相對論、量子物理等。與本書相配套的還有多媒體《物理學(xué)(第五版)電子教案》、《物理學(xué)原理在工程技術(shù)中的應(yīng)用》 (第三版)、《物理學(xué)(第五版)習(xí)題分析與解答》和《物理學(xué)(第五版)學(xué)習(xí)指南》等。
本書可作為高等學(xué)校理工科非物理類專業(yè)的教材,也可供文理科有關(guān)專業(yè)選用和社會讀者閱讀。
第九章 振動
9-1 簡諧運動 振幅 周期和頻率 相位
一、簡諧運動
二、振幅
三、周期和頻率
四、相位
五、常數(shù)A和□的確定
9-2 旋轉(zhuǎn)矢量
9-3 單擺和復(fù)擺
一、單擺
二、復(fù)擺
9-4 簡諧運動的能量
9-5 簡諧運動的合成
一、兩個同方向同頻率簡諧運動的合成
二、兩個相互垂直的同頻率的簡諧運動的合成 第九章 振動
9-1 簡諧運動 振幅 周期和頻率 相位
一、簡諧運動
二、振幅
三、周期和頻率
四、相位
五、常數(shù)A和□的確定
9-2 旋轉(zhuǎn)矢量
9-3 單擺和復(fù)擺
一、單擺
二、復(fù)擺
9-4 簡諧運動的能量
9-5 簡諧運動的合成
一、兩個同方向同頻率簡諧運動的合成
二、兩個相互垂直的同頻率的簡諧運動的合成
三、多個同方向同頻率簡諧運動的合成
四、兩個同方向不同頻率簡諧運動的合成 拍
9-6 阻尼振動 受迫振動 共振
一、阻尼振動
二、受迫振動
三、共振
9-7 電磁振蕩
一、振蕩電路 無阻尼自由電磁振蕩
二、無阻尼電磁振蕩的振蕩方程
三、無阻尼自由電磁振蕩的能量
9-8 簡述非線性系統(tǒng)
問題
習(xí)題
第十章 波動
10-1 機械波的幾個概念
一、機械波的形成
二、橫波與縱波
三、波長 波的周期和頻率 波速
四、波線 波面 波前
10-2 平面簡諧波的波函數(shù)
一、平面簡諧波的波函數(shù)
二、波函數(shù)的物理含義
10-3 波的能量 能流密度
一、波動能量的傳播
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 駐波
一、駐波的產(chǎn)生
二、駐波方程
三、相位躍變
四、駐波的能量
五、振動的簡正模式
10-6 多普勒效應(yīng)
一、波源不動,觀察者相對介質(zhì)以速度v0運動
二、觀察者不動,波源相對介質(zhì)以速度v0運動
三、波源與觀察者同時相對介質(zhì)運動
10-7 平面電磁波
一、電磁波的產(chǎn)生與傳播
二、平面電磁波的特性
三、電磁波的能量
四、電磁波譜
10-8 聲波 超聲波與次聲波
一、聲波
二、超聲波
三、次聲波
問題
習(xí)題
第十一章 光學(xué)
11-1 相干光
11-2 楊氏雙縫干涉 勞埃德鏡
一、楊氏雙縫干涉
二、縫寬對干涉條紋的影響 空間相干性
三、勞埃德鏡
11-3 光程 薄膜干涉
一、光程
二、透鏡不引起附加的光程差
三、薄膜干涉
四、等傾干涉
11-4 劈尖 牛頓環(huán)
一、劈尖
二、牛頓環(huán)
11-5 邁克耳孫干涉儀 時間相干性
一、邁克耳孫干涉儀
二、時間相干性
11-6 光的衍射
一、光的衍射現(xiàn)象
二、惠更斯一菲涅耳原理
三、菲涅耳衍射和夫瑯禾費衍射
11-7 單縫衍射
11-8 圓孔衍射 光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)
11-9 衍射光柵
一、光柵
二、光柵衍射條紋的形成
三、衍射光譜
四、X射線的衍射
11-10 光的偏振性 馬呂斯定律
一、自然光 偏振光
二、偏振片 起偏與檢偏
三、馬呂斯定律
11-11 反射光和折射光的偏振
11-12 雙折射
一、雙折射的尋常光和非常光
二、惠更斯原理對雙折射現(xiàn)象的解釋
三、1/4波片和半波片
四、人為雙折射現(xiàn)象
11-13 液晶顯示
一、液晶的分類
二、液晶的電光效應(yīng)與顯示原理
三、液晶顯示
11-14 幾何光學(xué)
一、幾何光學(xué)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、薄透鏡
五、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡和照相機
問題
習(xí)題
第十二章 氣體動理論
12-1 平衡態(tài) 理想氣體物態(tài)方程 熱力學(xué)第零定律
一、氣體的物態(tài)參量
二、平衡態(tài)
三、理想氣體物態(tài)方程
四、熱力學(xué)第零定律
12-2 物質(zhì)的微觀模型 統(tǒng)計規(guī)律性
一、分子的線度和分子力
二、分子熱運動的無序性及統(tǒng)計規(guī)律性
12-3 理想氣體的壓強公式
一、理想氣體的微觀模型
二、理想氣體的壓強公式
12-4 理想氣體分子的平均平動動能與溫度的關(guān)系
12-5 能量均分定理 理想氣體內(nèi)能
一、自由度
二、能量均分定理
三、理想氣體的內(nèi)能
12-6 麥克斯韋氣體分子速率分布律
一、測定氣體分子速率分布的實驗
二、麥克斯韋氣體分子速率分布定律
三、三種統(tǒng)計速率
四、關(guān)于氣體逃逸地球大氣層問題和對克勞修斯的質(zhì)疑
12-7 玻耳茲曼能量分布律 等溫氣壓公式
一、玻耳茲曼能量分布律
二、重力場中的等溫氣壓公式
12-8 分子平均碰撞次數(shù)和平均自由程
12-9 氣體的遷移現(xiàn)象
一、粘滯現(xiàn)象
二、熱傳導(dǎo)現(xiàn)象
三、擴(kuò)散現(xiàn)象
四、三種遷移系數(shù)
12-10 實際氣體的范德瓦耳斯方程
問題
習(xí)題
第十三章 熱力學(xué)基礎(chǔ)
13-1 準(zhǔn)靜態(tài)過程 功 熱量
一、準(zhǔn)靜態(tài)過程
二、功
三、熱量
13-2 熱力學(xué)第一定律 內(nèi)能
13-3 理想氣體的等體過程和等壓過程 摩爾熱容
一、等體過程 摩爾定體熱容
二、等壓過程 摩爾定壓熱容
三、固體熱容
四、比熱容
13-4 理想氣體的等溫過程和絕熱過程 多方過程
一、等溫過程
二、絕熱過程
三、絕熱線和等溫線
四、多方過程
13-5 循環(huán)過程 卡諾循環(huán)
一、循環(huán)過程
二、熱機和致冷機
三、卡諾循環(huán)
13-6 熱力學(xué)第二定律的表述 卡諾定理
一、熱力學(xué)第二定律的兩種表述
二、可逆過程與不可逆過程
三、卡諾定理
四、能量品質(zhì)
13-7 熵 熵增加原理
一、熵
二、熵變的計算
三、熵增加原理
四、熵增加原理與熱力學(xué)第二定律
13-8 熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計意義
一、玻耳茲曼關(guān)系式——熵與熱力學(xué)概率
二、無序度與熱力學(xué)概率
三、自組織現(xiàn)象
13-9 信息熵簡介
一、信息和熵的關(guān)系
二、信息量
三、信息熵
問題
習(xí)題
第十四章 相對論
14-1 伽利略變換式 牛頓的絕對時空觀
一、伽利略變換式 經(jīng)典力學(xué)的相對性原理
二、經(jīng)典力學(xué)的絕對時空觀
14-2 邁克耳孫-莫雷實驗
14-3 狹義相對論的基本原理 洛倫茲變換式
一、狹義相對論的基本原理
二、洛倫茲變換式
三、洛倫茲速度變換式
14-4 狹義相對論的時空觀
一、同時的相對性
二、長度的收縮
三、時間的延緩
四、關(guān)于時間延緩和長度收縮的實驗證明
14-5 光的多普勒效應(yīng)
14-6 相對論性動量和能量
一、動量與速度的關(guān)系
二、狹義相對論力學(xué)的基本方程
三、質(zhì)量與能量的關(guān)系
四、質(zhì)能公式在原子核裂變和聚變中的應(yīng)用
五、能量與動量的關(guān)系
14-7 等離子體與受控核聚變
一、等離子體及其基本性質(zhì)
二、等離子體在磁場中的特性
三、受控核聚變的展望
14-8 廣義相對論簡介
一、廣義相對論的等效原理
二、廣義相對論時空特性的幾個例子
問題
習(xí)題
第十五章 量子物理
15-1 黑體輻射 普朗克能量子假設(shè)
一、黑體 黑體輻射
二、斯特藩-玻耳茲曼定律 維恩位移定律
三、黑體輻射的瑞利-金斯公式 經(jīng)典物理的困難
四、普朗克假設(shè) 普朗克黑體輻射公式
15-2 光電效應(yīng) 光的波粒二象性
一、光電效應(yīng)實驗的規(guī)律
二、光子 愛因斯坦方程
三、光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用
四、光的波粒二象性
15-3 康普頓效應(yīng)
15-4 氫原子的玻爾理論
一、近代氫原子觀的回顧
二、氫原子的玻爾理論及其困難
15-5 弗蘭克-赫茲實驗
15-6 德布羅意波 實物粒子的二象性
一、德布羅意假設(shè)
二、德布羅意波的實驗證明
三、應(yīng)用舉例
四、德布羅意波的統(tǒng)計解釋
15-7 不確定關(guān)系
15-8 量子力學(xué)簡介
一、波函數(shù) 概率密度
二、薛定諤方程
三、一維勢阱問題
四、對應(yīng)原理
五、一維方勢壘 隧道效應(yīng)
15-9 氫原子的量子理論簡介
一、氫原子的薛定諤方程
二、三個量子數(shù)
三、氫原子在基態(tài)時的徑向波函數(shù)和電子的分布概率
15-10 多電子原子中的電子分布
一、電子自旋 自旋磁量子數(shù)
二、多電子原子中的電子分布
15-11 激光
一、自發(fā)輻射 受激輻射
二、激光原理
三、激光器
四、激光的特性和應(yīng)用
15-12 半導(dǎo)體
一、固體的能帶
二、本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體
三、pn結(jié)
四、光生伏特效應(yīng)
15-13 超導(dǎo)電性
一、超導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變溫度
二、超導(dǎo)體的主要特性
三、超導(dǎo)電性的BCS理論
四、超導(dǎo)的應(yīng)用前景
15-14 掃描顯微鏡
一、STM的原理簡介
二、STM的工作方式
三、sTM的應(yīng)用
四、STM的發(fā)展
15-15 納米材料簡介
一、納米效應(yīng)
二、納米材料的制備
三、一種納米新材料——碳納米管
四、應(yīng)用
問題
習(xí)題
下冊習(xí)題答案
索引
照片說明