《大学物理》是依据教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求》(2010年版)(以下简称《基本要求》)编写而成的。
《大学物理》涵盖了《基本要求》中的核心内容,并精选了一定数量的拓展内容。
《大学物理》对经典物理部分的内容进行了精选和深化,对近代物理部分的内容进行了精简,并适当介绍了现代科学技术的发展与应用。
在写作风格和插图设计等方面,《大学物理》注意突出物理思想和物理图像的重要性,内容通俗易懂。
《大学物理》分上、下两册,上册内容为力学篇和电磁学篇,下册内容为热学篇、波动和波动光学篇,以及近代物理基础篇。各章后均设有本章提要、思考题和习题,并且在二维码中提供了习题参考答案。为更好地结合当前的教育信息化技术,《大学物理》还编入了数字化的教学动画和阅读材料,读者通过扫码即可方便地观看。
《大学物理》可作为普通高等学校理工科非物理学类专业的大学物理课程教材或参考书,亦可供其他专业学生和社会读者阅读。
本书是依据教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求》(2010年版)(以下简称《基本要求》),借鉴国内外优秀教材的改革成果,博采众长,由长期从事大学物理教学工作的一线教师结合多年的教学经验和教学研究成果编写而成的。本书涵盖了《基本要求》中的核心内容,精选了一定数量的拓展内容,并适当介绍了现代科学技术的发展与应用。
本书对经典物理部分的内容进行了精选和深化,删除了与中学物理重复的部分内容,使学生一接触大学物理课程便有新鲜感,并注意经典物理在内容上的互渗、方法上的互通、功能上的互补、结果上的互利。本书对近代物理部分的内容进行了精简,在近代物理学内容的叙述上力求做到通俗易懂,突出近代物理的物理思想和物理图像的重要性,使学生了解用量子力学处理问题的一般方法,尽量减少复杂的数学运算。本书的例题和习题都是精心挑选的,既注意避免应用到较繁、较深的数学理论,又能较好地帮助学生理解书中的核心内容。
在编写本书的过程中,编者始终站在学生的角度,充分考虑学生学习物理知识的认知规律。在写作风格方面,编者采用朴实流畅、通俗易懂的语言阐述物理现象、物理规律,构建了合理的知识框架,引领读者由浅入深系统地学习大学物理的基本内容和科学方法。在插图设计方面,本书图文并茂,并结合内容在各章开头插入一些相关图片,力图给读者一种新鲜感。
书中带“*”号的内容,教师教学时可自行取舍,不影响教材的完整性。
参加本书编写工作的有:李爽(第1章)、毛金花(第2章)、时术华(第3章)、王秀英(第5、第6章)、谭金凤(第7、第8章)、李红艳(第4、第11章)、张剑(第9、第10章)、张宝金(第12章)、刘桂媛(第13、第14章)。全书由张宝金、谭金凤、刘桂媛、李红艳负责统稿和定稿。
本版教材是在赵丽萍、李红艳老师主编的《大学物理学》的基础上修订和编写的。我们感谢山东建筑大学的前辈赵丽萍、蔡传锦、王婕等老师,特别是赵丽萍老师为本书的编写打下了良好的基础。在本书的编写过程中,我们参考、借鉴了同行们的相关教材,在此一并表示感谢,也感谢高等教育出版社理科事业部物理分社对本书编写与出版的大力支持。
由于编者水平有限,书中仍会有疏漏和不妥之处,恳请广大教师和读者不吝批评指正,使我们的教材在使用中不断完善。
热学篇
第9章 气体动理论
9.1 气体动理论的基本概念
9.1.1 分子热运动
9.1.2 分子热运动的统计规律
9.2 理想气体的物态方程
9.2.1 气体的状态参量
9.2.2 平衡态
9.2.3 理想气体的物态方程
9.3 理想气体的压强和温度
9.3.1 理想气体的微观模型及统计假设
9.3.2 压强公式及其统计意义
9.3.3 温度公式及其统计意义
9.4 能量均分定理理想气体的内能
9.4.1 自由度
9.4.2 能量均分定理
9.4.3 理想气体的内能
9.5 麦克斯韦速率分布
9.5.1 麦克斯韦速率分布函数
9.5.2 三种统计速率
9.5.3 气体分子速率分布的测定
9.6 玻耳兹曼能量分布
9.6.1 玻耳兹曼能量分布律
9.6.2 重力场中的等温气压公式
9.7 气体分子的平均碰撞频率和平均自由程
本章提要
思考题
习题
第10章 热力学基础
10.1 热力学基本概念
10.1.1 准静态过程
10.1.2 内能、功和热量
10.2 热力学第一定律
10.3 理想气体的等值过程摩尔热容
10.3.1 等容过程摩尔定容热容
10.3.2 等压过程摩尔定压热容
10.3.3 等温过程
10.4 理想气体的绝热过程
10.4.1 绝热过程
10.4.2 多方过程
10.5 循环过程卡诺循环
10.5.1 循环过程
10.5.2 热机和制冷机
10.5.3 卡诺循环
10.6 热力学第二定律卡诺定理
10.6.1 热力学过程的方向性
10.6.2 热力学第二定律
10.6.3 卡诺定理
10.7 熵熵增加原理
10.7.1 热力学第二定律的统计意义
10.7.2 玻耳兹曼熵
10.7.3 克劳修斯熵熵增加原理
本章提要
思考题
习题
波动和波动光学篇
第11章 机械波
11.1 机械波的基本概念
11.1.1 机械波的形成
11.1.2 波动的描述
11.1.3 物体的弹性形变
11.2 平面简谐波
11.2.1 平面简谐波的波动方程
11.2.2 波动方程的物理意义
11.2.3 波动中各质元振动的速度和加速度
11.3 波的能量波的强度
11.3.1 波动过程中能量的传播
11.3.2 波的强度
11.4 声波超声波次声波
11.4.1 声波
11.4.2 超声波
11.4.3 次声波
11.5 波的衍射和干涉
11.5.1 惠更斯原理波的衍射
11.5.2 波的叠加原理波的干涉
11.6 驻波
11.6.1 驻波的产生
11.6.2 驻波方程
11.6.3 半波损失
11.7 多普勒效应
本章提要
思考题
习题
第12章 光学
12.1 电磁波
12.1.1 电磁波的产生与传播
12.1.2 平面电磁波
12.1.3 电磁波的能量
12.1.4 电磁波谱
12.2 光的干涉
12.2.1 光的相干性
12.2.2 双缝干涉
12.2.3 光程与光程差
12.2.4 薄膜干涉
12.2.5 迈克耳孙干涉仪
12.3 光的衍射
12.3.1 光的衍射现象
12.3.2 惠更斯-菲涅耳原理
12.3.3 单缝的夫琅禾费衍射
12.3.4 圆孔的夫琅禾费衍射光学仪器的分辨本领
12.3.5 光栅衍射
12.3.6 X射线的衍射
12.4 光的偏振
12.4.1 光的偏振态
12.4.2 起偏与检偏马吕斯定律
12.4.3 反射光与折射光的偏振
12.5 双折射现象
12.5.1 晶体的双折射现象
12.5.2 单轴晶体的波面
12.5.3 偏振器件
12.6 偏振光的干涉
本章提要
……
近代物理基础篇
参考文献