本套書是面向高等學校理工科非物理類專業(yè)的物理基礎課程教材，書中內容涵蓋了制定的《理工科類大學物理課程教學基本要求》中的核心內容。全書在努力夯實物理基礎理論的同時，結合富媒體手段突出培養(yǎng)學生的分析問題、解決問題的能力。特別是，富有特色的課后練習題能夠滿足學生層層遞進理解知識，*終達到綜合提高的目的。
本書為下冊，內容包括機械振動、機械波、波動光學、熱學、狹義相對論基礎和量子力學基礎。
“大學物理學”是一門面向低年級學生的公共基礎課，是培養(yǎng)和提高學生科學素養(yǎng)、科學思維方法和能力的重要課程。本課程不僅是在校學生學好后續(xù)專業(yè)課的基礎，而且也能為學生畢業(yè)后進一步在工作中學習新技術、新知識提供方法論。
為此，這套大學物理教材的編寫主要基于以下兩點考慮：一是基于編者們多年教授大學物理的心得和經(jīng)驗，教材要具有針對性；二是為解決目前大學物理教學中存在的一些困難問題，例如，學生物理基礎薄弱且良莠不齊，工科大學物理內容多、課時少等。下面就本套書的特色做一簡單介紹。
(1)習題的編排具有分層進階式結構
基于目前的高考政策，除了力學和電磁學，其他物理內容均為選修，這就導致了學生的高中物理基礎良莠不齊。為此，本書編輯了有特色的分層進階式習題，第一層是基礎練習題，每道題都精準對焦一個重要知識點，以便幫助學生梳理知識點，夯實理論基礎知識，同時培養(yǎng)其解決具體問題的能力；第二層是綜合提高練習題，重點訓練學生利用多個知識點處理綜合問題的能力，培養(yǎng)和提升其高階思維；第三層是拓展知識點的練習，以小作文形式側重培養(yǎng)學生查閱文獻及總結概括的學習能力，而這些能力都是學生后續(xù)學習和科研中必不可少的。
(2)與時俱進，融合富媒體手段提高學生的參與度
大學物理是公共基礎大班課，學生人數(shù)多，難以進行充分的溝通，課上演示實驗因為授課
教室大效果也不佳。針對以上問題，編者們利用現(xiàn)有的資源進行演示實驗視頻錄制或編輯制作抽象物理問題的直觀小動畫，然后以富媒體形式與時俱進地結合到教材中，學生隨時可以掃碼觀看，以便幫助他們更好地理解知識。
(3)展現(xiàn)工科特色，理論緊密結合實踐
考慮到工科大學物理涉及內容廣、實踐性強的特點，編者們在編寫的過程中，在
盡量保證物理基礎理論完整和不增加教學負擔的前提下，采用多種形式拓展知識面。例如，編寫了打星號的拓展內容，以及在章節(jié)最后引入了“物理學原理在能源領域中的應用”部分，向學生介紹和展示物理基礎知識的價值，激發(fā)學生的學習興趣。
(4)介紹物理學家，激勵學生努力學習
在盡量不增加篇幅的情況下，編者們高度概括了一些物理學家的生平奮斗史和成就，
然后結合教材內容穿插其中。這些物理學家在物理學的發(fā)展歷史中乃至人類社會的文明發(fā)展中都做出了卓越的貢獻。通過他們的人格魅力教育，鼓勵學生努力學習和堅持真理，為社會多做貢獻。
本套書分上、下兩冊，相比同類教材，在上冊開始增添了數(shù)學基礎知識介紹，包括矢量知識和簡單的微積分內容，這是依據(jù)教學實際需要增加的。上冊內容主要包括力學、電磁學；下冊內容主要包括機械振動、機械波、波動光學、熱學、狹義相對論基礎和量子力學基礎。
下冊主要內容編寫分工：王芳（第一、二、十章）、陳少華（第三～五章）、高磊（第六～九章）。此外，陳君青、吳海城、赫文豪、矯玉秋、邵長金、盧貴武、張萬松、馮金波、鄒湘華參加了部分習題和拓展內容的編寫。
限于編者們的學識和教學經(jīng)驗，書中的不足之處和錯誤在所難免，請使用本書的師生不吝賜教。
編 者
前 言
第一章 振動1
第一節(jié) 簡諧振動1
第二節(jié) 簡諧振動的合成13
*第三節(jié) 阻尼振動 受迫振動19
知識提要24
習題25
物理學原理在能源領域中的應用
——地震檢波器在地震勘探中的應用29
第二章 波動33
第一節(jié) 波動的基本概念33
第二節(jié) 波動的描述35
第三節(jié) 平面簡諧波39
第四節(jié) 波的能量 波的強度46
第五節(jié) 惠更斯原理 波的衍射50
第六節(jié) 波的干涉 駐波52
第七節(jié) 多普勒效應61
*第八節(jié) 聲波 超聲波 次聲波65
*第九節(jié) 電磁波68
知識提要74
習題75
物理學原理在能源領域中的應用
——聲波在井下探測中的應用81
第三章 光的干涉86
第一節(jié) 光源87
第二節(jié) 光的相干性89
第三節(jié) 楊氏雙縫干涉92
第四節(jié) 光程 光程差97
第五節(jié) 薄膜干涉 等厚干涉100
第六節(jié) 等傾干涉 增透膜107
第七節(jié) 邁克耳孫干涉儀110
知識提要112
習題113
物理學原理在能源領域中的應用
——光纖光柵傳感器在油氣領域中的應用117
第四章 光的衍射121
第一節(jié) 光的衍射 惠更斯-菲涅耳原理121
第二節(jié) 單縫衍射123
第三節(jié) 圓孔衍射 光學儀器的分辨本領129
第四節(jié) 光柵衍射132
第五節(jié) X射線衍射138
知識提要140
習題141
物理學原理在能源領域中的應用
——X射線衍射在物相和結構分析中的應用143
第五章 光的偏振146
第一節(jié) 光的五種偏振態(tài)146
第二節(jié) 起偏和檢偏 馬呂斯定律148
第三節(jié) 反射和折射時的偏振151
第四節(jié) 雙折射現(xiàn)象152
第五節(jié) 波片 偏振光的干涉157
第六節(jié) 人工雙折射159
知識提要161
習題162
物理學原理在能源領域中的應用
——偏光顯微鏡在巖石分類與命名中的應用163
第六章 溫度和氣體動理論168
第一節(jié) 平衡態(tài) 溫度 狀態(tài)方程168
第二節(jié) 統(tǒng)計規(guī)律的基本概念173
第三節(jié) 理想氣體的壓強公式和溫度公式176
第四節(jié) 能量均分定理 理想氣體內能177
第五節(jié) 分子平均碰撞頻率與平均自由程179
第六節(jié) 速率分布函數(shù) 麥克斯韋速率分布律180
第七節(jié) 麥克斯韋速率分布律的實驗驗證183
第八節(jié) 玻爾茲曼分布律184
第九節(jié) 非平衡態(tài)下的遷移現(xiàn)象184
知識提要186
習題187
物理學原理在能源領域中的應用
——真空獲得技術189
第七章 熱力學第一定律191
第一節(jié) 準靜態(tài)過程、功、熱、內能191
第二節(jié) 熱力學第一定律及應用193
第三節(jié) 氣體的熱容197
第四節(jié) 循環(huán)過程 卡諾循環(huán)198
知識提要203
習題205
物理學原理在能源領域中的應用
——低溫的獲得207
第八章 熱力學第二定律209
第一節(jié) 熱力學第二定律及其意義209
第二節(jié) 可逆過程 卡諾定理212
第三節(jié) 熵 熵增原理215
第四節(jié) 熱力學第二定律的統(tǒng)計意義219
知識提要221
習題 222
物理學原理在能源領域中的應用
——熱力學與化工熱力學223
第九章 狹義相對論基礎225
第一節(jié) 經(jīng)典力學時空觀 伽利略變換225
第二節(jié) 愛因斯坦假設 狹義相對論時空觀228
第三節(jié) 愛因斯坦-洛倫茲變換233
第四節(jié) 狹義相對論動力學基礎239
知識提要246
習題246
物理學原理在能源領域中的應用
——傳統(tǒng)能源與清潔能源248
第十章 量子力學基礎251
第一節(jié) 熱輻射 普朗克的能量子假說252
第二節(jié) 光電效應 愛因斯坦的光子理論256
第三節(jié) 康普頓散射261
第四節(jié) 德布羅意波 波粒二象性264
第五節(jié) 不確定關系269
第六節(jié) 波函數(shù) 薛定諤方程272
第七節(jié) 氫原子的量子理論279
*第八節(jié) 激光289
知識提要294
習題296
物理學原理在能源領域中的應用
——核磁共振測井299
參考文獻304
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