本套書是按照《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》編寫的，注重基礎(chǔ)，精選內(nèi)容，廣度和深度適中，篇幅恰當(dāng)。全套書分上下冊(cè)，內(nèi)容包括力學(xué)、電磁學(xué)、振動(dòng)與波動(dòng)、光學(xué)、量子物理。本套書可作高等院校非物理類專業(yè)的大學(xué)物理教材。
本教材在內(nèi)容設(shè)置上適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合了學(xué)科前沿以及發(fā)展趨勢(shì)，以達(dá)到與時(shí)俱進(jìn)的目的。并且適當(dāng)與高中物理教學(xué)要求相結(jié)合，以解決各地區(qū)高考規(guī)則不一，高中課程中物理教學(xué)內(nèi)容不一致所帶來(lái)的學(xué)生基礎(chǔ)不一的問題，盡可能幫助學(xué)生適應(yīng)大學(xué)物理的學(xué)習(xí)。本課程的教學(xué)目標(biāo)在于讓學(xué)生能夠牢固地掌握大學(xué)物理的基礎(chǔ)理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用這些知識(shí)去解決相關(guān)問題的能力，培養(yǎng)自我更新知識(shí)、獲取知識(shí)的能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。
本書依據(jù)《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)各專業(yè)大學(xué)物理課程的要求和教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審定的《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》（以下簡(jiǎn)稱“基本要求”），結(jié)合編者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)實(shí)踐編寫而成。在編寫過程中充分吸收了多種優(yōu)秀教材的長(zhǎng)處，同時(shí)兼顧了當(dāng)前大學(xué)物理教育教學(xué)實(shí)際。本書具有以下主要特色：
1. 貫徹基本要求，力求簡(jiǎn)潔、經(jīng)典。本書在基本要求的框架下對(duì)內(nèi)容進(jìn)行遴選和編排，對(duì)基本要求中做不同要求的內(nèi)容進(jìn)行了差異化處理。抓主要問題，有詳有略，突出對(duì)物理學(xué)中的重要物理概念、物理定理定律的理解、應(yīng)用，以及所蘊(yùn)含的物理思想和方法。本書旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在例題和習(xí)題的精選中注重科學(xué)性和規(guī)范性。
2. 以史為鑒，追求“真、善、美”。物理學(xué)的發(fā)展體現(xiàn)了人類探索自然、認(rèn)識(shí)世界過程中呈現(xiàn)出的偉大魅力。在每一篇的開篇，我們?cè)诔浞盅凶x討論的基礎(chǔ)上編寫了相關(guān)知識(shí)模塊的發(fā)展簡(jiǎn)史，介紹了相關(guān)知識(shí)發(fā)展中的物理事件及相關(guān)物理學(xué)家的成長(zhǎng)經(jīng)歷，期望引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀，激發(fā)學(xué)生的求知熱情、探索精神、創(chuàng)新欲望以及敢于向舊觀念挑戰(zhàn)的精神。
3. 大中銜接，順承自然。在每一篇的開篇，緊隨發(fā)展簡(jiǎn)史，我們簡(jiǎn)要梳理了高中階段對(duì)物理學(xué)習(xí)的內(nèi)容及要求，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)高中所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回顧，幫助他們?cè)诖髮W(xué)物理學(xué)習(xí)過程中有意識(shí)地進(jìn)行知識(shí)體系的比較和再認(rèn)識(shí)�！皽毓手隆�，使學(xué)生在大學(xué)物理學(xué)習(xí)過程中能對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行有效的知識(shí)架構(gòu)，培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力。
4. 兼顧知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)。在人類追求真理、探索未知世界的過程中，物理學(xué)呈現(xiàn)了一系列科學(xué)的世界觀和方法論。本書在編寫過程中以物理知識(shí)為載體培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立獲取知識(shí)的能力，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力；也充分考慮培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)。
本書編寫的初衷期望幫助學(xué)生通過大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)能有效地理解和掌握物理學(xué)中的基本理論以及思想和方法，并為我所用。充分發(fā)揮大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性、必要性和重要性地位，提高自身的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，提升自身的科學(xué)素養(yǎng)。
本書分上下冊(cè)，共六篇，二十五章。上冊(cè)由郭龍、湯型正、羅中杰負(fù)責(zé)統(tǒng)稿，下冊(cè)由陳琦麗、張光勇負(fù)責(zé)統(tǒng)稿。參與編寫的人員還有：張自強(qiáng)、吳妍、鄭安壽、馬科、萬(wàn)珍珠、韓艷玲、杜秋嬌、陳洪云、劉忠池、苑新喜等。
在編寫過程中，我們得到了來(lái)自同行們的許多很好的意見和建議，并得到了中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）教務(wù)處、數(shù)理學(xué)院、大學(xué)物理教學(xué)部以及華中科技大學(xué)出版社的大力支持和幫助，在此一并表示真誠(chéng)的感謝。
由于編者水平有限，錯(cuò)誤和不妥之處在所難免，還請(qǐng)廣大師生和同行批評(píng)指正，以便今后逐步完善和提高，在此致以誠(chéng)摯的謝意。
陳琦麗，女，1971年12月出生， 碩士生導(dǎo)師，博士學(xué)位。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)數(shù)學(xué)與物理學(xué)院物理系副教授。2014年、2015年分別參加國(guó)家自然科學(xué)基金學(xué)部主任基金一項(xiàng)，國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目一項(xiàng)，湖北省科研項(xiàng)目省基金重點(diǎn)項(xiàng)目，發(fā)表SCI論文十余篇。先后參加編寫了大學(xué)物理教材、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教材兩本、教輔1本。
第三篇熱學(xué)
第13章熱力學(xué)基礎(chǔ)(5)
13.1平衡態(tài)(5)
13.1.1熱力學(xué)系統(tǒng)(5)
13.1.2平衡態(tài)與熱動(dòng)平衡(5)
13.1.3宏觀量與微觀量狀態(tài)參量(6)
13.1.4熱力學(xué)第零定律（熱平衡定律）(6)
13.2理想氣體的物態(tài)方程(7)
13.2.1物態(tài)方程(7)
13.2.2氣體的實(shí)驗(yàn)定律(8)
13.2.3理想氣體理想氣體物態(tài)方程(9)
13.2.4混合理想氣體的物態(tài)方程(10)
13.3熱力學(xué)第一定律(11)
13.3.1準(zhǔn)靜態(tài)過程(11)
13.3.2內(nèi)能、熱量和功熱力學(xué)第一定律(12)
13.3.3準(zhǔn)靜態(tài)過程的功(13)
13.3.4熱量和熱容(14)
13.3.5功和熱量的聯(lián)系與差異能量守恒原理(14)
13.4理想氣體的內(nèi)能和熱容(15)
13.4.1焦耳實(shí)驗(yàn)理想氣體的內(nèi)能(15)
13.4.2理想氣體的摩爾熱容邁耶公式(16)
13.5典型準(zhǔn)靜態(tài)過程(18)
13.5.1等體、等壓和等溫過程(18)
13.5.2絕熱過程(20)
13.6循環(huán)過程卡諾循環(huán)(22)
13.6.1循環(huán)過程準(zhǔn)靜態(tài)循環(huán)過程(22)
13.6.2熱機(jī)及效率(23)
13.6.3致冷機(jī)及致冷系數(shù)(25)
13.6.4卡諾循環(huán)(26)
13.7熱力學(xué)第二定律(28)
13.7.1熱力學(xué)第二定律的兩種表述(29)
13.7.2兩種表述的等效性(29)
13.7.3不可逆過程和可逆過程(30)
13.7.4熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義和熵(31)
思考題(34)
習(xí)題(35)
第14章氣體動(dòng)理論(38)
14.1氣體分子熱運(yùn)動(dòng)與統(tǒng)計(jì)規(guī)律(38)
14.1.1對(duì)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的基本認(rèn)識(shí)(38)
14.1.2分子熱運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律(39)
14.2理想氣體的壓強(qiáng)和溫度(41)
14.2.1理想氣體的微觀模型(41)
14.2.2理想氣體的壓強(qiáng)(41)
14.2.3理想氣體的溫度(44)
14.3能量按自由度均分(45)
14.3.1分子運(yùn)動(dòng)的自由度(45)
14.3.2能量按自由度均分定理(46)
14.3.3理想氣體的內(nèi)能和摩爾熱容(47)
14.4麥克斯韋速率分布律(49)
14.4.1分布的概念和速率分布函數(shù)(49)
14.4.2麥克斯韋速率分布函數(shù)和分布曲線(51)
14.4.3三種統(tǒng)計(jì)速率(52)
14.4.4麥克斯韋速率分布律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(54)
14.4.5麥克斯韋速度分布律和速率分布律(55)
14.5玻爾茲曼分布(57)
14.5.1玻爾茲曼分布律(57)
14.5.2重力場(chǎng)中粒子按高度的分布(58)
14.6氣體分子的平均自由程(60)
14.6.1平均碰撞頻率(60)
14.6.2平均自由程(61)
思考題(61)
習(xí)題(62)
第四篇振動(dòng)和波動(dòng)
第15章簡(jiǎn)諧振動(dòng)及其描述(70)
15.1簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)描述(70)
15.2簡(jiǎn)諧振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量表示法(73)
15.3簡(jiǎn)諧振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)規(guī)律(75)
15.4簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量(78)
15.5簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成(80)
15.6阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)共振(85)
思考題(87)
習(xí)題(87)
第16章波動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)(90)
16.1機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播(90)
16.2平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)(93)
16.3波的能量(96)
16.4惠更斯原理(98)
16.5波的干涉及駐波(98)
16.6聲波(103)
16.7多普勒效應(yīng)(104)
思考題(105)
習(xí)題(106)
第五篇波 動(dòng) 光 學(xué)
第17章光的干涉(114)
17.1光的相干性(114)
17.1.1光的電磁理論(114)
17.1.2普通光源發(fā)光特點(diǎn)(115)
17.1.3光的相干條件(116)
17.1.4相干光的獲得(116)
17.2光的相干疊加和非相干疊加(117)
17.3光程和光程差(119)
17.4分波陣面干涉——楊氏雙縫干涉(121)
17.4.1楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)(121)
17.4.2洛埃鏡實(shí)驗(yàn)(124)
17.5分振幅干涉等厚干涉(124)
17.5.1劈尖干涉(125)
17.5.2牛頓環(huán)干涉(127)
17.6分振幅干涉等傾干涉(129)
17.6.1等傾干涉(129)
17.6.2增透膜與增反膜(132)
17.7邁克爾遜干涉儀(133)
思考題(135)
習(xí)題(135)
第18章光的衍射(137)
18.1光的衍射現(xiàn)象惠更斯菲涅耳原理(137)
18.1.1光的衍射現(xiàn)象(137)
18.1.2惠更斯菲涅爾原理(138)
18.2單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射(139)
18.2.1實(shí)驗(yàn)裝置及衍射圖樣(139)
18.2.2菲涅耳半波帶理論及明暗條件(139)
18.2.3條紋寬度(141)
18.2.4振幅矢量法(143)
18.3光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)(145)
18.4光柵衍射(147)
18.4.1光柵及其衍射圖樣(147)
18.4.2光柵方程缺級(jí)現(xiàn)象(148)
18.4.3光柵衍射光強(qiáng)分布公式(151)
18.4.4光柵光譜(152)
18.5X射線衍射(154)
思考題(155)
習(xí)題(156)
第19章光的偏振(158)
19.1光的偏振狀態(tài)(158)
19.1.1光的偏振現(xiàn)象(158)
19.1.2光的偏振態(tài)(159)
19.2起偏與檢偏馬呂斯定律(161)
19.2.1偏振片起偏與檢偏(161)
19.2.2馬呂斯定律(162)
19.3布儒斯特定律及其應(yīng)用(163)
19.3.1布儒斯特定律(163)
19.3.2布儒斯特定律的應(yīng)用——玻璃堆(164)
19.4雙折射現(xiàn)象(165)
19.4.1尋常光和非尋常光(165)
19.4.2單軸晶體中o光和e光的波面(167)
19.4.3惠更斯原理在雙折射現(xiàn)象中的應(yīng)用(168)
19.4.4波片(169)
19.5橢圓偏振光和圓偏振光(170)
19.5.1圓偏振光和橢圓偏振光的描述(170)
19.5.2橢圓偏振光和圓偏振光的獲得(170)
19.6偏振光的干涉(171)
19.7人工雙折射(173)
19.7.1應(yīng)力雙折射(173)
19.7.2電光效應(yīng)(174)
19.8旋光現(xiàn)象(175)
19.8.1旋光現(xiàn)象(175)
19.8.2法拉第效應(yīng)(176)
思考題(178)
習(xí)題(178)
第六篇近現(xiàn)代物理學(xué)基礎(chǔ)
第20章早期量子論(185)
20.1黑體輻射和普朗克能量子假設(shè)(185)
20.1.1熱輻射(185)
20.1.2黑體輻射(186)
20.1.3普朗克量子假設(shè)(188)
20.2光電效應(yīng)愛因斯坦的光子理論(189)
20.2.1光電效應(yīng)及其實(shí)驗(yàn)規(guī)律(189)
20.2.2愛因斯坦光子理論（包含光的波粒二象性）(191)
20.3康普頓散射(193)
20.3.1康普頓散射及其實(shí)驗(yàn)規(guī)律(193)
20.3.2康普頓散射的理論解釋(195)
20.4氫原子光譜玻爾氫原子理論(196)
20.4.1氫原子光譜(196)
20.4.2α粒子散射實(shí)驗(yàn)(198)
20.4.3玻爾氫原子理論(199)
思考題(202)
習(xí)題(202)
第21章量子力學(xué)初步(204)
21.1德布羅意波微觀粒子的波粒二象性(204)
21.1.1德布羅意波(204)
21.1.2德布羅意假設(shè)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證微觀粒子的波粒二象性(205)
21.2不確定關(guān)系(207)
21.3波函數(shù)及其統(tǒng)計(jì)解釋(210)
21.4薛定諤方程(212)
21.5一維定態(tài)薛定諤方程的應(yīng)用(214)
21.5.1一維無(wú)限深勢(shì)阱中的粒子(214)
21.5.2一維勢(shì)壘中的粒子(217)
21.6一維諧振子(218)
思考題(219)
習(xí)題(220)
第22章原子中的電子(221)
22.1氫原子的量子理論(221)
22.1.1氫原子的薛定諤方程(221)
22.1.2量子化條件和量子數(shù)(222)
22.1.3電子在核外空間的概率分布(224)
22.2電子自旋(225)
22.3原子的殼層結(jié)構(gòu)(228)
思考題(230)
習(xí)題(230)
第23章固體中的電子(231)
23.1固體的能帶結(jié)構(gòu)(231)
23.2導(dǎo)體絕緣體半導(dǎo)體(234)
23.3半導(dǎo)體(235)
23.3.1半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)制(235)
23.3.2本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體(236)
思考題(238)
計(jì)算題(239)
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