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物理学概论

“十一五”国家规划教材

作者:
张淳民
定价:
35.50元
ISBN:
978-7-04-035455-3
版面字数:
470.000千字
开本:
16开
全书页数:
397页
装帧形式:
平装
重点项目:
“十一五”国家规划教材
出版时间:
2012-09-19
读者对象:
高等教育
一级分类:
物理学与天文学类
二级分类:
科学素质教育与文科物理课程
三级分类:
文科物理

本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。本书从现代科技、经济、社会发展对高素质创新人才培养的总体要求出发,在课程内容的优化及现代化方面做了较大幅度的改革:注重物理学思想、科学思维方法和科学观点的传授,强调物理学基础知识与学科前沿的交叉与融合,增加物理学概念、基础理论引导的重大突破和科技成就,以及物理学前沿、现代科技知识等内容。

本书分为概述篇、力学篇、波动篇、电磁篇、统计量子篇5篇,内容包括绪论天体运动与牛顿力学、对称性与守恒定律、运动与时空、引力与时空、振动与波动、波动光学、静电场和恒定磁场、电磁感应定律与麦克斯韦电磁理论、气体动理论与热力学基础、原子结构与核辐射、量子物理基础理论。全书共12章。

本书可作为高等学校理工科非物理类专业的大学物理课程教材,也可作为人文、社科、经济、管理专业的物理教材,还可作为一般读者了解物理学发展的参考读物。

  • 前辅文
  • 概述篇
    • 第0章 绪论
      • 0.1 物理学和物质世界
        • 0.1.1 物理学描绘了物质世界
        • 0.1.2 物理学的两个前沿理论
        • 0.1.3 物理学使人们深刻认识物质世界
      • 0.2 物理学科学思维与研究方法
        • 0.2.1 物理学的研究方法
        • 0.2.2 物理学家的科学态度
      • 0.3 物理学与其他学科发展
      • 习题
  • 力学篇
    • 第1章 天体运动与牛顿力学
      • 1.1 人类宇宙观的发展
        • 1.1.1 古代人类对天体运动的认识
        • 1.1.2 新宇宙观的诞生——哥白尼的太阳中心说
        • 1.1.3 行星运动之谜的揭开——开普勒行星运动三定律
        • 1.1.4 目前观测的宇宙概貌
      • 1.2 质点运动的描述
        • 1.2.1 理想模型 自由度
        • 1.2.2 描述质点运动的物理量
        • 1.2.3 运动的坐标表示
        • 1.2.4 直线运动 圆周运动
      • 1.3 牛顿运动定律
        • 1.3.1 牛顿运动定律
        • 1.3.2 牛顿第二定律的积分形式——运动定理
        • *1.3.3 非惯性系与惯性力
      • 1.4 引力思想与万有引力定律
        • 1.4.1 引力思想的发展
        • 1.4.2 万有引力定律 引力质量与惯性质量
        • 1.4.3 万有引力的生动例证——海王星的发现
      • 1.5 物理学研究路线之一——因果律与决定论
      • 教学参考1.1 潮汐现象
      • 习题
    • 第2章 对称性与守恒定律
      • 2.1 动量定理和动量守恒定律
        • 2.1.1 动量定理
        • 2.1.2 动量守恒定律
      • 2.2 角动量定理和角动量守恒定律
      • 2.3 动能定理和机械能守恒定律
        • 2.3.1 动能定理
        • 2.3.2 保守力 势能
        • 2.3.3 机械能守恒定律
      • *2.4 刚体的定轴转动
        • 2.4.1 刚体的定轴转动
        • 2.4.2 刚体定轴转动的基本方程
        • 2.4.3 转动惯量及其计算
      • 2.5 嫦娥奔月
        • 2.5.1 三种宇宙速度
        • 2.5.2 人类航天事业的发展
        • 2.5.3 嫦娥奔月
      • 2.6 对称性与守恒定律
        • 2.6.1 对称性
        • 2.6.2 对称性原理
        • 2.6.3 对称性与守恒定律
        • 2.6.4 对称性原理在物理学的发展中起着重要的指导作用
        • 2.6.5 20世纪扩大了对称性的作用
      • *2.7 牛顿力学的内在随机性 混沌现象
      • 教学参考2.1 宇称守恒与不守恒
      • 教学参考2.2 国际单位制和量纲
      • 习题
    • 第3章 运动与时空
      • 3.1 经典时空观
        • 3.1.1 牛顿时空观的相对性与绝对性
        • 3.1.2 运动的相对性 速度合成
        • 3.1.3 伽利略相对性原理——牛顿物理学的相对性
      • 3.2 相对论时空观
        • 3.2.1 狭义相对论的两条重要思想
        • 3.2.2 狭义相对论的运动学效应
      • 3.3 洛伦兹变换——狭义相对论运动学的核心
      • 3.4 相对论速度变换定律——光速是极限
      • 3.5 质量的相对性
        • 3.5.1 惯性质量与速度的关系
        • 3.5.2 相对论动量及动力学规律
      • 3.6 质能关系——新时代的标志
        • 3.6.1 相对论动能
        • 3.6.2 质能关系
      • 习题
    • 第4章 引力与时空——广义相对论
      • 4.1 广义相对论的两条基本原理
        • 4.1.1 狭义相对论的局限性
        • 4.1.2 等效原理
        • 4.1.3 广义相对性原理
      • 4.2 引力场的时空弯曲
      • 4.3 宇宙的形状和命运
      • 4.4 宇宙的起源——大爆炸与宇宙膨胀
        • 4.4.1 宇宙膨胀——哈勃红移
        • 4.4.2 宇宙大爆炸
        • 4.4.3 大爆炸理论预言的一些验证
      • 4.5 引力坍缩——星系的诞生与演化
      • 4.6 恒星的末日——黑洞
        • 4.6.1 引力坍缩形成致密天体
        • 4.6.2 脉冲星是一种致密天体
        • 4.6.3 中子星 黑洞
      • 4.7 广义相对论的可观测效应
        • 4.7.1 水星近日点的进动
        • 4.7.2 引力红移
        • 4.7.3 光线弯曲
        • 4.7.4 雷达回波延迟
        • 4.7.5 引力波
      • 习题
  • 波动篇
    • 第5章 振动与波动
      • 5.1 胡克定律与弹性势能
      • 5.2 振动运动学——简谐振动的描述
        • 5.2.1 简谐振动表达式
        • 5.2.2 描述简谐振动的特征量
        • 5.2.3 简谐振动的旋转矢量图示法
      • 5.3 简谐振动动力学
        • 5.3.1 自由振动
        • 5.3.2 阻尼振动
        • 5.3.3 受迫振动
      • 5.4 简谐振动的能量
      • 5.5 简谐振动的合成
      • 5.6 平面简谐波的描述
        • 5.6.1 平面简谐波的传播
        • 5.6.2 平面简谐波的波动表达式
        • 5.6.3 波的能量
      • 5.7 波的叠加
        • 5.7.1 波的干涉现象
        • 5.7.2 驻波
      • 5.8 多普勒效应
        • 5.8.1 机械波的多普勒效应
        • 5.8.2 电磁波的多普勒效应
      • 5.9 复杂运动的傅里叶分析
      • 习题
    • 第6章 波动光学
      • 6.1 光的微粒说与波动说
      • 6.2 光的干涉及应用
        • 6.2.1 光程 光程差 相干条件
        • 6.2.2 分波前干涉 杨氏双缝实验
        • 6.2.3 分振幅干涉 迈克耳孙干涉仪
      • 6.3 光的衍射
        • 6.3.1 光的衍射现象和惠更斯菲涅耳原理
        • 6.3.2 奠定波动说的重要实验——圆屏衍射
        • 6.3.3 夫琅禾费单缝衍射
        • 6.3.4 夫琅禾费圆孔衍射 光学仪器分辨本领
        • 6.3.5 光栅衍射
        • 6.3.6 晶体对X射线的衍射
      • 6.4 光的偏振
        • 6.4.1 光的五种偏振态
        • 6.4.2 马吕斯定律
        • 6.4.3 布儒斯特定律
        • 6.4.4 光在各向异性晶体中的双折射现象
        • 6.4.5 偏振光的产生与检验
      • 习题
  • 电磁篇
    • 第7章 静电场和恒定磁场
      • 7.1 静电现象与静磁现象的早期认识
      • 7.2 静电场的基本规律
        • 7.2.1 库仑定律的建立及类比方法
        • 7.2.2 电场与电场强度
        • 7.2.3 静电场的高斯定理 E通量
        • 7.2.4 静电场的环路定理 电势
      • 7.3 静电场中的导体和电介质
        • 7.3.1 静电场中的导体
        • *7.3.2 静电场中的电介质
      • 7.4 静电场的能量
      • 7.5 稳恒磁场
        • 7.5.1 磁场 磁感应强度
        • 7.5.2 稳恒磁场的高斯定理和安培环路定理
        • 7.5.3 磁场对运动电荷的作用
        • 7.5.4 磁场对载流导线的作用 安培力
        • 7.5.5 带电粒子在电场和磁场中所受的力——洛伦兹公式
        • 7.5.6 磁性的来源
      • 教学参考7.1 磁流体发电
      • 教学参考7.2 生物磁学
      • 习题
    • 第8章 电磁感应定律与麦克斯韦电磁理论
      • 8.1 电磁感应定律
        • 8.1.1 电磁感应现象的发现
        • 8.1.2 法拉第电磁感应定律
        • 8.1.3 动生电动势和感生电动势
        • 8.1.4 电磁感应定律发现过程中的物理学思想与方法
      • 8.2 磁场的能量
        • 8.2.1 互感与自感
        • 8.2.2 磁场的能量
      • 8.3 电磁场的能量
      • 8.4 麦克斯韦电磁理论
        • 8.4.1 涡旋电场
        • 8.4.2 位移电流
        • 8.4.3 麦克斯韦电磁场方程组(积分形式)
        • 8.4.4 电磁场建立过程中的物理学思想与方法
      • 8.5 电、磁、光大综合
        • 8.5.1 电磁波预言 赫兹实验
        • 8.5.2 电磁波谱
        • 8.5.3 伟大的综合
      • 习题
  • 统计量子篇
    • 第9章 气体动理论和热力学基础
      • 9.1 气体分子的微观结构
        • 9.1.1 热力学系统的基本概念
        • 9.1.2 热的本质 热力学温标 理想气体物态方程
        • 9.1.3 理想气体的压强和温度
        • 9.1.4 能量均分定理——理想气体的内能
        • 9.1.5 麦克斯韦分布率和玻耳兹曼分布律
        • 9.1.6 范德瓦尔斯气体方程
        • 9.1.7 物理学研究路线之二——随机事件的统计规律性(统计规律性与因果律的对立)
      • 9.2 热力学第一定律
        • 9.2.1 热力学第一定律
        • 9.2.2 热力学第一定律对理想气体准静态过程的应用
        • 9.2.3 热机效率与卡诺循环
      • 9.3 热力学第二定律
        • 9.3.1 热力学第二定律
        • 9.3.2 可逆与不可逆过程
        • 9.3.3 熵与熵增加原理
        • 9.3.4 熵与微观态
      • 教学参考9.1 温度的早期认识及其利用
      • 习题
    • 第10章 通往微观世界的三大发现——原子结构与核辐射
      • 10.1 电子的发现和X射线的发现
        • 10.1.1 电子的发现与汤姆孙原子模型
        • 10.1.2 X射线的发现
      • 10.2 原子的核式模型
        • 10.2.1 卢瑟福的原子核式模型
        • 10.2.2 原子的玻尔理论
      • 10.3 核结构和核力
        • 10.3.1 原子核的结构
        • 10.3.2 一种新的相互作用力——核力
      • 10.4 原子核的放射性
        • 10.4.1 放射性的发现
        • 10.4.2 α、β和γ放射性衰变
        • 10.4.3 核子结构
      • 10.5 放射性的衰变规律
        • 10.5.1 半衰期
        • 10.5.2 核衰变时间的估计及其应用
      • 10.6 探索微观世界的近代技术
        • 10.6.1 电子显微镜
        • 10.6.2 高能粒子加速器
      • 10.7 同步辐射的发现和特性
        • 10.7.1 同步辐射的发现
        • 10.7.2 同步辐射的特性
      • 10.8 裂变与聚变——原子能及其和平利用
        • 10.8.1 核裂变与裂变能——电能的源泉
        • 10.8.2 核聚变与聚变能——无限丰富的优越能源
      • 习题
    • 第11章 量子物理基础理论
      • 11.1 物质世界的量子化
        • 11.1.1 黑体辐射——能量量子化
        • 11.1.2 光电效应——光量子
        • 11.1.3 氢原子光谱——原子结构量子化
      • 11.2 波粒二象性
      • 11.3 概率波
      • 11.4 不确定关系
      • 11.5 泡利不相容原理
      • 11.6 描述微观粒子状态的基本方程
        • 11.6.1 波函数
        • 11.6.2 描述微观粒子状态的基本方程——薛定谔方程
      • 习题
  • 部分习题答案
  • 附录1 基本物理常量表
  • 附录2 物理量的名称、符号和单位
  • 附录3 诺贝尔物理学奖历届获奖者名录(1901-2011)
  • 参考文献

相关图书