物理學(xué)的研究對(duì)象是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和規(guī)律。物質(zhì)的結(jié)構(gòu),從微觀到宏觀,再到天體和宇宙,尺度之大,范圍之廣,涵蓋了所有的物質(zhì)形態(tài)。微觀范疇,如原子的結(jié)構(gòu)、原子核的結(jié)構(gòu)、粒子如何構(gòu)成原子核;宏觀范疇,如凝聚態(tài)的結(jié)構(gòu)、材料的性質(zhì);天體范疇,如銀河系的構(gòu)成、河外星系的結(jié)構(gòu)等,都屬于物理學(xué)研究的對(duì)象。除了研究各個(gè)層次的物質(zhì)的結(jié)構(gòu),還要弄清物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。就目前的科學(xué)水平,在微觀,主要的物理理論是量子力學(xué);在宏觀,起支配作用的是經(jīng)典物理學(xué),也就是力學(xué)和電磁學(xué);在宇宙的尺度,主要的理論是廣義相對(duì)論。這些理論,在人類不斷加深對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展。本教材按照教育部高等學(xué)校大學(xué)物理課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的基本要求編寫(xiě),包括了所有規(guī)定的A部分的內(nèi)容,也有選擇性地包含了B部分的內(nèi)容,可以供理工類本科和?聘黝悓W(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理使用。本書(shū)的編寫(xiě)有以下幾個(gè)特點(diǎn)。(1)注重書(shū)的歷史厚重感。在講解物理的重要知識(shí)時(shí),簡(jiǎn)要地講述它的背景和來(lái)龍去脈,讓學(xué)生更好地把握科學(xué)的發(fā)展歷程,而不至于感到物理知識(shí)是斷裂的、片段的知識(shí)。(2)穿插介紹近20多年來(lái)與人類生活密切相關(guān)的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),讓學(xué)生及時(shí)接觸、了解物理學(xué)的前沿領(lǐng)域的發(fā)展。(3)考慮到一些對(duì)力學(xué)要求比較高的專業(yè)的需要,增加了分析力學(xué)基礎(chǔ)一章。在后的3章,專門介紹了物理學(xué)與新技術(shù):激光及其應(yīng)用,納米技術(shù),非線性科學(xué):混沌、分形、孤立子。這些內(nèi)容雖然不在傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)范圍內(nèi),但是,可以作為選講內(nèi)容或?qū)W生課外閱讀材料。(4)每一章和節(jié)的標(biāo)題,以及每章中的重要定理都附有英語(yǔ)翻譯。主要是考慮到目前大多數(shù)學(xué)生還沒(méi)有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)物理的雙語(yǔ)課程,通過(guò)此種形式,讓學(xué)生盡早地接觸英語(yǔ)中重要的物理名詞。本書(shū)還按照內(nèi)容,分為幾大篇,便于不同專業(yè)按照模塊安排教學(xué)。
本書(shū)是大學(xué)物理第二版,在前版基礎(chǔ)上做了改進(jìn)。本書(shū)的編寫(xiě)有以下幾個(gè)特點(diǎn)。
(1)注重書(shū)的歷史厚重感。在講解物理的重要知識(shí)時(shí),簡(jiǎn)要地講述它的背景和來(lái)龍去脈,讓學(xué)生更好地把握科學(xué)的發(fā)展歷程。
(2)穿插介紹近20多年來(lái)與人類生活密切相關(guān)的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),讓學(xué)生及時(shí)接觸、了解物理學(xué)的前沿領(lǐng)域的發(fā)展。
(3)考慮到一些對(duì)力學(xué)要求比較高的專業(yè)的需要,增加了分析力學(xué)基礎(chǔ)一章。這些內(nèi)容雖然不在傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)范圍內(nèi),但是,可以作為選講內(nèi)容或?qū)W生課外閱讀材料。
(4)每一章和節(jié)的標(biāo)題,以及每章中的重要定理都附有英語(yǔ)翻譯。主要是考慮到目前大多數(shù)學(xué)生還沒(méi)有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)物理的雙語(yǔ)課程,通過(guò)此種形式,讓學(xué)生盡早地接觸英語(yǔ)中重要的物理名詞。
1.物理學(xué)的研究對(duì)象物理學(xué)的研究對(duì)象是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和規(guī)律。物質(zhì)的結(jié)構(gòu),從微觀到宏觀,再到天體和宇宙,尺度之大,范圍之廣,涵蓋了所有的物質(zhì)形態(tài)。微觀范疇,如原子的結(jié)構(gòu)、原子核的結(jié)構(gòu)、粒子如何構(gòu)成原子核;宏觀范疇,如凝聚態(tài)的結(jié)構(gòu)、材料的性質(zhì);天體范疇,如銀河系的構(gòu)成、河外星系的結(jié)構(gòu)等,都屬于物理學(xué)研究的對(duì)象。除了研究各個(gè)層次的物質(zhì)的結(jié)構(gòu),還要弄清物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。就目前的科學(xué)水平,在微觀,主要的物理理論是量子力學(xué);在宏觀,起支配作用的是經(jīng)典物理學(xué),也就是力學(xué)和電磁學(xué);在宇宙的尺度,主要的理論是廣義相對(duì)論。這些理論,在人類不斷加深對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展。2.三次工業(yè)革命與物理學(xué)的關(guān)系第1次工業(yè)革命發(fā)生于17601840年,主要的標(biāo)志是蒸汽機(jī)的發(fā)明和使用。由于有了蒸汽機(jī)代替人力和畜力,生產(chǎn)效率得到極大提高;疖嚧媪诵●R車,蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的紡織機(jī)械代替了手工紡織,社會(huì)的產(chǎn)品極大豐富,出現(xiàn)了主要用于交換的商品,人類進(jìn)入一個(gè)大發(fā)展時(shí)期。而蒸汽機(jī)的原理就是物理學(xué)中熱學(xué)的內(nèi)容。第二次工業(yè)革命發(fā)生于18401950年,主要的標(biāo)志是電的發(fā)明和使用。電作為動(dòng)力,在火車、汽車、電梯等方面得到廣泛使用,成為廣泛使用的動(dòng)力;電作為信息傳輸載體,在有線和無(wú)線通信,如電話、電報(bào)、傳真、互聯(lián)網(wǎng)等方面,得到非常廣泛的使用。物理學(xué)電磁場(chǎng)的理論就是電的理論基礎(chǔ)。第三次工業(yè)革命也叫作信息革命、知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代(1950年至今),是指以電子技術(shù)、集成電路、計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)時(shí)代。這個(gè)時(shí)代,改變了資本和有形的物質(zhì)作為工業(yè)主體的格局,信息和知識(shí)作為工業(yè)的主體,計(jì)算機(jī)在許多方面代替了人的腦力勞動(dòng),知識(shí)的地位大大提升。這個(gè)時(shí)代的核心是計(jì)算機(jī),而計(jì)算機(jī)的核心部件是CPU。CPU的基本元件是PN結(jié)和三極管,它們都是在硅(鍺)的基片上形成的。固體物理是CPU的理論基礎(chǔ)。不僅與三次工業(yè)革命有緊密的聯(lián)系,即使在當(dāng)代,物理學(xué)與新技術(shù)也密不可分。比如2007年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)巨磁阻效應(yīng),2009年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)光纖、CCD電荷耦合技術(shù),2010年的石墨烯,這些物理學(xué)的成果,已經(jīng)或者即將形成技術(shù)突破,極大地改變?nèi)祟惖纳。作為理工科的大學(xué)生,學(xué)習(xí)物理,了解物理學(xué)的新進(jìn)展,是十分必要的。3.學(xué)習(xí)大學(xué)物理的作用首先,大學(xué)物理作為公共基礎(chǔ)課,與各個(gè)專業(yè)的后續(xù)課程都有關(guān)系。比如,機(jī)械類和土木類專業(yè)的同學(xué),在后續(xù)要學(xué)習(xí)理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理,都需要物理的力學(xué)作為基礎(chǔ);而檢測(cè)類的專業(yè),有不少課程與光學(xué)有關(guān);電氣信息類的同學(xué),后續(xù)課程與電磁理論有關(guān),都需要把大學(xué)物理作為基礎(chǔ);輕化類的同學(xué),后續(xù)課程與熱力學(xué)、量子力學(xué)有關(guān)。其次,大學(xué)物理作為科學(xué)素養(yǎng),是理工科同學(xué)必備的。人們?cè)谏詈凸ぷ髦,不僅用到專業(yè)知識(shí),更多的時(shí)候要與非專業(yè)的問(wèn)題打交道,需要有物理的知識(shí)背景。比如,普遍使用的復(fù)印機(jī),與電學(xué)有關(guān);夏天雨后的彩虹,就是光的折射現(xiàn)象;檢查身體的X光機(jī)、核磁共振儀與原子物理有關(guān)。對(duì)我們?cè)谌粘I钪杏龅降膬x器設(shè)備,即使我們只要對(duì)它們稍作了解,就需要有大學(xué)物理知識(shí)。更不用說(shuō)理工科的學(xué)生,在以后的工作中,要結(jié)合自己的專業(yè),把物理的新知識(shí)應(yīng)用到專業(yè)中去。如前面提到的巨磁阻效應(yīng)、石墨烯等等,可以預(yù)見(jiàn)在不久的將來(lái)會(huì)在技術(shù)上突破,只有及時(shí)地把這些物理上的進(jìn)展,與自己的專業(yè)結(jié)合,才可能取得突出的成績(jī)。后,也是就業(yè)的需要。學(xué)生進(jìn)校后,學(xué)習(xí)的專業(yè)是確定的,而就業(yè)則帶有偶然性。由于社會(huì)需求的變化,可能很多同學(xué)要跨專業(yè)就業(yè),在另外一個(gè)專業(yè)領(lǐng)域,學(xué)生以前學(xué)習(xí)的非常專業(yè)化的知識(shí)這時(shí)候起不到多少作用。我們都知道,很多問(wèn)題,后都?xì)w為物理模型和數(shù)學(xué)方程,所以,大學(xué)物理為同學(xué)們提供了一個(gè)普遍的可以長(zhǎng)期起作用的基礎(chǔ)。4.學(xué)習(xí)大學(xué)物理的要求第1,做好預(yù)習(xí)。預(yù)習(xí)對(duì)于集中注意力聽(tīng)課,做到當(dāng)堂理解,培養(yǎng)自己的自學(xué)能力都有好處。第二,適當(dāng)?shù)刈龉P記。把教師在課堂上講的與教材不同的地方記下來(lái),供課后復(fù)習(xí)參考。第三,獨(dú)立完成作業(yè)。作業(yè)不在多,在精練,要獨(dú)立完成,真正培養(yǎng)自己獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。第四,適當(dāng)閱讀其他參考書(shū)。中外有很多優(yōu)秀的大學(xué)物理教材和參考書(shū),同學(xué)們要善于利用,在教師指導(dǎo)下,有選擇性地閱讀,擴(kuò)大自己的知識(shí)面。前言本套教材按照教育部高等學(xué)校大學(xué)物理課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的基本要求編寫(xiě),包括了所有規(guī)定的A部分的內(nèi)容,也有選擇性地包含了B部分的內(nèi)容,可以供理工類本科和專科各類學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理使用。本書(shū)的編寫(xiě)有以下幾個(gè)特點(diǎn)。(1)注重書(shū)的歷史厚重感。在講解物理的重要知識(shí)時(shí),簡(jiǎn)要地講述它的背景和來(lái)龍去脈,讓學(xué)生更好地把握科學(xué)的發(fā)展歷程,而不至于感到物理知識(shí)是斷裂的、片段的知識(shí)。(2)穿插介紹近20多年來(lái)與人類生活密切相關(guān)的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),讓學(xué)生及時(shí)接觸、了解物理學(xué)的前沿領(lǐng)域的發(fā)展。(3)考慮到一些對(duì)力學(xué)要求比較高的專業(yè)的需要,增加了分析力學(xué)基礎(chǔ)一章。在后的3章,專門介紹了物理學(xué)與新技術(shù):激光及其應(yīng)用,納米技術(shù),非線性科學(xué):混沌、分形、孤立子。這些內(nèi)容雖然不在傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)范圍內(nèi),但是,可以作為選講內(nèi)容或?qū)W生課外閱讀材料。(4)每一章和節(jié)的標(biāo)題,以及每章中的重要定理都附有英語(yǔ)翻譯。主要是考慮到目前大多數(shù)學(xué)生還沒(méi)有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)物理的雙語(yǔ)課程,通過(guò)此種形式,讓學(xué)生盡早地接觸英語(yǔ)中重要的物理名詞。本書(shū)還按照內(nèi)容,分為幾大篇,便于不同專業(yè)按照模塊安排教學(xué)。這些改進(jìn)或者說(shuō)特色,是我們對(duì)物理教學(xué)的一點(diǎn)嘗試,效果如何,還要看實(shí)踐的檢驗(yàn)。也希望使用本書(shū)的教師和學(xué)生及時(shí)反饋修改意見(jiàn)。
目錄
A篇力學(xué)
第1章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)(3)
1.1質(zhì)點(diǎn)的位置與位移(3)
1.2質(zhì)點(diǎn)的速度加速度(5)
1.3自然坐標(biāo)系中的速度加速度(8)
1.4圓周運(yùn)動(dòng)中的角度量(12)
1.5相對(duì)運(yùn)動(dòng)(14)
【思考題與習(xí)題】(14)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹1(19)
1985年量子霍爾效應(yīng)(19)
第2章牛頓運(yùn)動(dòng)定律(22)
2.1牛頓第一定律(22)
2.2牛頓第二定律(23)
2.3牛頓第三定律(26)
2.4牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用(27)
【思考題與習(xí)題】(31)
第3章功和能(34)
3.1功(34)
3.2動(dòng)能定理(36)
3.3勢(shì)能(38)
3.4機(jī)械能守恒定律(41)
【思考題與習(xí)題】(43)
第4章動(dòng)量和沖量(47)
4.1動(dòng)量動(dòng)量定理(47)
4.2動(dòng)量守恒(49)
4.3碰撞(51)
4.4質(zhì)心(54)
4.5變質(zhì)量問(wèn)題火箭的推進(jìn)器(56)
【思考題與習(xí)題】(58)
第5章剛體力學(xué)基礎(chǔ)(60)
5.1剛體運(yùn)動(dòng)的描述(60)
5.2剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律(61)
5.3力矩的功剛體的動(dòng)能(67)
5.4質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量及角動(dòng)量定理(68)
5.5剛體對(duì)軸的角動(dòng)量及角動(dòng)量定理(69)
5.6進(jìn)動(dòng)(70)
【思考題與習(xí)題】(71)
第6章分析力學(xué)基礎(chǔ)(75)
6.1約束廣義坐標(biāo)(75)
6.2虛功原理(76)
6.3拉格朗日方程(79)
6.4哈密頓正則方程(82)
6.5泊松括號(hào)與泊松定理(85)
6.6哈密頓原理(87)
6.7正則變換(91)
6.8劉維爾定理(92)
【思考題與習(xí)題】(94)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹2(95)
1987年高溫超導(dǎo)(95)
B篇電磁學(xué)
第7章靜電場(chǎng)(101)
7.1電荷庫(kù)侖定律(101)
7.2靜電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度(103)
C篇熱學(xué)
第15章氣體動(dòng)理論(3)
15.1熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理研究方法平衡態(tài)(3)
15.2熱力學(xué)第零定律溫標(biāo)(4)
15.3理想氣體狀態(tài)方程(5)
15.4分子運(yùn)動(dòng)論的基本概念(7)
15.5統(tǒng)計(jì)規(guī)律的特征(8)
15.6理想氣體的壓強(qiáng)與溫度(9)
15.7麥克斯韋速率分布律(13)
15.8玻耳茲曼分布律(18)
15.9理想氣體的內(nèi)能(19)
15.10氣體分子的碰撞(23)
15.11非平衡態(tài)輸運(yùn)過(guò)程(25)
【思考題與習(xí)題】(27)
第16章熱力學(xué)第一定律(31)
16.1功熱量?jī)?nèi)能熱力學(xué)第一定律(31)
16.2幾種典型的熱力學(xué)過(guò)程(35)
16.3絕熱過(guò)程多方過(guò)程(38)
16.4循環(huán)效率卡諾循環(huán)(40)
【思考題與習(xí)題】(43)
第17章熱力學(xué)第二定律(48)
17.1可逆過(guò)程宏觀過(guò)程的方向(48)
17.2熱力學(xué)第二定律(49)
17.3熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)解釋(52)
17.4玻耳茲曼熵公式熵增加原理(54)
17.5卡諾定理(55)
17.6克勞修斯熵公式(56)
【思考題與習(xí)題】(59)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹5(62)
2007年巨磁電阻效應(yīng)(62)
D篇機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波
第18章機(jī)械振動(dòng)(69)
18.1簡(jiǎn)諧振動(dòng)(69)
18.2簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量(74)
18.3簡(jiǎn)諧振動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)系(75)
18.4簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成(77)
18.5阻尼振動(dòng)(81)
18.6受迫振動(dòng)共振(82)
【思考題與習(xí)題】(84)
第19章機(jī)械波(87)
19.1機(jī)械波的基本概念(87)
19.2平面簡(jiǎn)諧波方程(90)
19.3平面簡(jiǎn)諧波的能量(95)
19.4惠更斯原理(97)
19.5波的疊加駐波(99)
19.6聲波(103)
19.7多普勒效應(yīng)(106)
19.8相速度和群速度(108)
【思考題與習(xí)題】(112)
E篇波 動(dòng) 光 學(xué)
第20章光的干涉(119)
20.1光與光程(119)
20.2雙縫干涉(122)
20.3薄膜干涉(124)
20.4邁克爾遜干涉儀(128)
【思考題與習(xí)題】(130)
第21章光的衍射(133)
21.1光的衍射惠更斯菲涅爾原理(133)
21.2夫瑯禾費(fèi)單縫衍射(136)
21.3夫瑯禾費(fèi)圓孔衍射(139)
21.4光柵衍射(143)
21.5X射線衍射(148)
【思考題與習(xí)題】(150)
第22章光的偏振(153)
22.1光的偏振(153)
22.2偏振光的獲得和檢測(cè)馬呂斯定律(155)
22.3由反射與折射獲得偏振光布儒斯特定律(157)
22.4雙折射現(xiàn)象(159)
22.5偏振光的干涉(161)
22.6旋光現(xiàn)象(164)
【思考題與習(xí)題】(165)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹6(167)
2009年光纖CCD電荷耦合技術(shù)(167)
F篇狹義相對(duì)論
第23章狹義相對(duì)論基礎(chǔ)(175)
23.1伽利略變換經(jīng)典物理的內(nèi)部矛盾(175)
23.2狹義相對(duì)論基本假設(shè)(178)
23.3洛倫茲變換洛倫茲速度變換(179)
23.4狹義相對(duì)論的時(shí)空觀(182)
23.5狹義相對(duì)論力學(xué)簡(jiǎn)介(185)
【思考題與習(xí)題】(187)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹7(190)
2010年石墨烯(190)
G篇量子物理基礎(chǔ)
第24章量子物理的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)(197)
24.1黑體輻射(198)
24.2光電效應(yīng)(201)
24.3康普頓效應(yīng)(204)
24.4氫原子光譜(207)
24.5微觀粒子的波粒二象性(210)
【思考題與習(xí)題】(212)
第25章量子力學(xué)基礎(chǔ)(215)
25.1概率波函數(shù)(215)
25.2不確定關(guān)系(216)
25.3薛定諤方程(218)
25.4無(wú)限深勢(shì)阱問(wèn)題(219)
25.5勢(shì)壘穿透(221)
【思考題與習(xí)題】(222)
第26章原子結(jié)構(gòu)的量子理論(224)
26.1氫原子的量子理論(224)
26.2電子的自旋(227)
26.3原子的電子殼層結(jié)構(gòu)(228)
【思考題與習(xí)題】(230)
第27章分子與固體(232)
27.1化學(xué)鍵(232)
27.2分子的振動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)(234)
27.3金屬電子理論(234)
27.4固體的能帶理論(236)
27.5絕緣體導(dǎo)體半導(dǎo)體(238)
【思考題與習(xí)題】(243)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹8(244)
2012年操縱單個(gè)量子粒子(244)
H篇物理前沿講座
第28章激光及其應(yīng)用(251)
28.1激光的歷史(251)
28.2激光產(chǎn)生的基本原理(252)
28.3各種激光器(256)
28.4激光的特性及應(yīng)用(263)
第29章納米技術(shù)(267)
29.1納米技術(shù)的含義(267)
29.2納米技術(shù)發(fā)展的原因(268)
29.3納米制造技術(shù)(269)
29.4納米技術(shù)的應(yīng)用(272)
第30章非線性科學(xué):混沌分形孤立子(275)
30.1混沌(275)
30.2分形(277)
30.3孤立子(280)
參考答案(283)
C篇熱學(xué)
第15章氣體動(dòng)理論(3)
15.1熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理研究方法平衡態(tài)(3)
15.2熱力學(xué)第零定律溫標(biāo)(4)
15.3理想氣體狀態(tài)方程(5)
15.4分子運(yùn)動(dòng)論的基本概念(7)
15.5統(tǒng)計(jì)規(guī)律的特征(8)
15.6理想氣體的壓強(qiáng)與溫度(9)
15.7麥克斯韋速率分布律(13)
15.8玻耳茲曼分布律(18)
15.9理想氣體的內(nèi)能(19)
15.10氣體分子的碰撞(23)
15.11非平衡態(tài)輸運(yùn)過(guò)程(25)
【思考題與習(xí)題】(27)
第16章熱力學(xué)第一定律(31)
16.1功熱量?jī)?nèi)能熱力學(xué)第一定律(31)
16.2幾種典型的熱力學(xué)過(guò)程(35)
16.3絕熱過(guò)程多方過(guò)程(38)
16.4循環(huán)效率卡諾循環(huán)(40)
【思考題與習(xí)題】(43)
第17章熱力學(xué)第二定律(48)
17.1可逆過(guò)程宏觀過(guò)程的方向(48)
17.2熱力學(xué)第二定律(49)
17.3熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)解釋(52)
17.4玻耳茲曼熵公式熵增加原理(54)
17.5卡諾定理(55)
17.6克勞修斯熵公式(56)
【思考題與習(xí)題】(59)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹5(62)
2007年巨磁電阻效應(yīng)(62)
D篇機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波
第18章機(jī)械振動(dòng)(69)
18.1簡(jiǎn)諧振動(dòng)(69)
18.2簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量(74)
18.3簡(jiǎn)諧振動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)系(75)
18.4簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成(77)
18.5阻尼振動(dòng)(81)
18.6受迫振動(dòng)共振 (82)
【思考題與習(xí)題】(84)
第19章機(jī)械波(87)
19.1機(jī)械波的基本概念(87)
19.2平面簡(jiǎn)諧波方程(90)
19.3平面簡(jiǎn)諧波的能量(95)
19.4惠更斯原理(97)
19.5波的疊加駐波(99)
19.6聲波(103)
19.7多普勒效應(yīng)(106)
19.8相速度和群速度(108)
【思考題與習(xí)題】(112)
E篇波 動(dòng) 光 學(xué)
第20章光的干涉(119)
20.1光與光程(119)
20.2雙縫干涉(122)
20.3薄膜干涉(124)
20.4邁克爾遜干涉儀(128)
【思考題與習(xí)題】(130)
第21章光的衍射(133)
21.1光的衍射惠更斯菲涅爾原理(133)
21.2夫瑯禾費(fèi)單縫衍射(136)
21.3夫瑯禾費(fèi)圓孔衍射(139)
21.4光柵衍射(143)
21.5X射線衍射(148)
【思考題與習(xí)題】(150)
第22章光的偏振(153)
22.1光的偏振(153)
22.2偏振光的獲得和檢測(cè)馬呂斯定律(155)
22.3由反射與折射獲得偏振光布儒斯特定律(157)
22.4雙折射現(xiàn)象(159)
22.5偏振光的干涉(161)
22.6旋光現(xiàn)象(164)
【思考題與習(xí)題】(165)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹6(167)
2009年光纖CCD電荷耦合技術(shù)(167)
F篇狹義相對(duì)論
第23章狹義相對(duì)論基礎(chǔ)(175)
23.1伽利略變換經(jīng)典物理內(nèi)部矛盾(175)
23.2狹義相對(duì)論基本假設(shè)(178)
23.3洛倫茲變換洛倫茲速度變換(179)
23.4狹義相對(duì)論的時(shí)空觀(182)
23.5狹義相對(duì)論力學(xué)簡(jiǎn)介(185)
【思考題與習(xí)題】(187)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹7(190)
2010年石墨烯(190)
G篇近代物理基礎(chǔ)
第24章量子物理的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)(197)
24.1黑體輻射(198)
24.2光電效應(yīng)(201)
24.3康普頓效應(yīng)(204)
24.4氫原子光譜(207)
24.5微觀粒子的波粒二象性(210)
【思考題與習(xí)題】(211)
第25章量子力學(xué)基礎(chǔ)(215)
25.1概率波函數(shù)(215)
25.2不確定關(guān)系(216)
25.3薛定諤方程(218)
25.4無(wú)限深勢(shì)阱問(wèn)題(219)
25.5勢(shì)壘穿透(221)
【思考題與習(xí)題】(222)
第26章原子結(jié)構(gòu)的量子理論(224)
26.1氫原子的量子理論(224)
26.2電子的自旋(227)
26.3原子的電子殼層結(jié)構(gòu)(228)
【思考題與習(xí)題】(230)
第27章分子與固體(232)
27.1化學(xué)鍵(232)
27.2分子的振動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)(234)
27.3金屬電子理論(234)
27.4固體的能帶理論(236)
27.5絕緣體導(dǎo)體半導(dǎo)體(238)
【思考題與習(xí)題】(243)
物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)介紹8(244)
2012年操縱單個(gè)量子粒子(244)
H篇物理前沿講座
第28章激光及其應(yīng)用(251)
28.1激光的歷史(251)
28.2激光產(chǎn)生的基本原理(252)
28.3各種激光器(256)
28.4激光的特性及應(yīng)用(263)
第29章納米科技(267)
29.1納米技術(shù)的含義(267)
29.2納米技術(shù)發(fā)展的原因(268)
29.3納米制造技術(shù)(269)
29.4納米科技的應(yīng)用(272)
第30章非線性科學(xué)混沌分形孤立子(275)
30.1混沌(275)
30.2分形(277)
30.3孤立子(280)
第31章量子信息(283)
31.1量子信息學(xué)簡(jiǎn)介(283)
31.2量子計(jì)算(284)
習(xí)題答案(286)