當前一般材料專業(yè)的物理知識體系的課程是由數(shù)學物理方法、量子力學基礎(chǔ)、統(tǒng)計物理學基礎(chǔ)、固體物理、材料物理性能等課程組成的,以上課程均單獨開設(shè),知識涵蓋面廣且信息量大,涉及的理論知識比較抽象,學時較多,知識點分散,學生學起來會感覺難度較大。編者根據(jù)工科材料類專業(yè)中對物理知識體系的需求,針對工科大學生的特點,參閱了大量的教材,以數(shù)學物理方法、量子力學、統(tǒng)計物理學等內(nèi)容為基礎(chǔ)進行編寫,希望通過對本書的學習能為后續(xù)專業(yè)課程如固體物理基礎(chǔ)、磁性材料、固體發(fā)光基礎(chǔ)等的學習奠定基礎(chǔ)。教材內(nèi)容涉及數(shù)學物理方程的建模、數(shù)學物理方程的解題方法、量子力學基本理論的建立、量子力學基本理論的應(yīng)用以及統(tǒng)計物理基礎(chǔ)等知識,基本上涵蓋了材料類專業(yè)所需物理體系基本理論數(shù)理基礎(chǔ)的核心內(nèi)容。本教材的特點是突出物理基本原理和數(shù)學方法,啟迪學生科學思維,提高學生運用數(shù)學方法和基本原理解答習題的能力,提高解決實際問題的能力。全書共 11 章,第 1 章到第 4 章主要內(nèi)容為數(shù)學物理方程。主要包括三類典型數(shù)學物理方程、定解條件和定解問題等的建立,使讀者了解從材料物理、力學以及工程技術(shù)問題中抽象出數(shù)學問題,建立數(shù)學物理方程的基本方法。還介紹了兩種求解無界區(qū)域內(nèi)定解問題的方法:行波法與積分變換法。以及直角坐標系、極坐標系、球坐標系和柱坐標系等典型數(shù)學物理方程有界區(qū)域的分離變量法。使讀者了解復雜的偏微分方程如何簡化為多個單變量的常微分方程,鍛煉讀者分析、運算以及解決問題的能力。第 5 章至第 9 章主要包括量子力學基本概念、薛定諤方程和波函數(shù)、量子力學中的數(shù)學表示、量子力學的近似方法、自旋與全同粒子等量子力學的基本原理,使讀者了解量子力學的基本原理及其應(yīng)用,體會創(chuàng)新思想在科學研究中的重要性和數(shù)學物理方程如何應(yīng)用于解決量子力學問題。第 10 章與第 11 章主要介紹了經(jīng)典統(tǒng)計力學基礎(chǔ)、量子統(tǒng)計力學基礎(chǔ)等統(tǒng)計力學的基本原理,使讀者了解如何運用統(tǒng)計方法由體系的微觀狀態(tài)推引出體系的宏觀性質(zhì)及規(guī)律性。本書的附錄提供了有關(guān)常微分方程和高等數(shù)學的常用數(shù)學公式,便于讀者學習。本教材每章后都留有一定量的習題,這些習題是為了鞏固每章知識點和檢驗知識掌握程度而設(shè)置的。為了便于教師的講授和學生自我檢查,本教材給出了習題的最終答案。受學時的限制,書中帶有 * 號的內(nèi)容建議選修,對于本教材未涉及的內(nèi)容,有興趣的讀者可查閱相關(guān)的參考書。限于作者的知識水平,不當之處在所難免,敬請廣大讀者不吝指正。編者