大學物理簡明教程(第三版)（簡體書）

《大學物理簡明教程（3版）》內容為質點運動學、牛頓定律、守恆定律、剛體力學簡介、氣體分子運動論、熱力學基礎、靜電場、穩恒電流、電流的磁場、電磁感應、簡諧振動、平面簡諧波、光的干涉、光的衍射、光的偏振、相對論簡介及量子物理。
《大學物理簡明教程（3版）》可作為普通高等工科院校的非物理專業大學物理基礎課程教學用書。

《高等學校"十二五"規劃教材:大學物理簡明教程(第3版)》可作為普通高等工科院校的非物理專業大學物理基礎課程教學用書。

本書按照教育部的《非物理類理工學科大學物理課程教學基本要求》（2004年），在總結二十多年大學物理的課堂教學經驗基礎上，結合多年來參加全國及地區性工科物理教學會議所取得的經驗，針對一般的工業院校的要求和學生特點而編寫的教學用書。在編寫過程中，編者吸取了多種同類教材的優點，加強了大學物理學習過程中的難點訓練，適用于課堂教學時數在80學時左右。
本書內容及體系的選擇及確立，既遵守了《非物理類理工學科大學物理課程教學基本要求》，又體現了物理學的完整性和系統性。此外，本書還具有以下特點。
（1）本書具有較好的“自學性”。對一些學生初次遇到的物理概念，往往用非常簡單的例子或比喻解釋，或通過和已知概念的對比進行闡述，有利于學生理解和掌握。
（2）本書嘗試解決長期以來學生能聽懂課程內容而不習慣做習題的矛盾。書中有大量的例題，有些是大學物理學習過程中必須知道的典型題目，但也有相當部分例題是物理理論與概念的延續，甚至有些重要的公式和結論也是出現在例題的解答中的，這一點在使用時要注意，這些例題也是物理學的重要部分。這樣做的目的是讓學生知道，學習物理學與做物理習題在本質上是沒有區別的。
編者在本次修訂過程中，得到了南京工業大學物理教研室同事們的細心幫助，特別是韋娜老師的細心校訂，在此致謝！
由于編者水平有限，不妥之處在所難免，敬請讀者不吝指正。
編者
2012年11月

第一章質點運動學
第一節矢量的表示和運算
第二節位矢、位移、速度、加速度
第三節質點運動的一般表示
習題

第二章牛頓定律
第一節牛頓運動三定律
第二節力的概念
第三節單位制和量綱
第四節慣性系與非慣性系
第五節牛頓定律應用舉例
習題

第三章守恆定律
第一節功
第二節動能定理
第三節勢能與保守力
第四節功能原理
第五節機械能守恆
第六節動量定理
第七節動量守恆定理
第八節碰撞
習題

第四章剛體力學簡介
第一節剛體的運動
第二節轉動慣量
第三節剛體的轉動定律
第四節轉動定律的應用
第五節力矩的功和剛體的機械能守恆
第六節動量矩、角動量、衝量矩
第七節角動量守恆定律
第八節剛體平面運動的例子
習題

第五章氣體分子運動論
第一節理想氣體
第二節理想氣體的壓強與溫度
第三節理想氣體的內能
第四節麥克斯韋速率分佈律
第五節氣體分子的平均自由程
第六節氣體內的運輸過程
習題

第六章熱力學基礎
第一節熱力學過程
第二節准靜態過程中的能量變化
第三節熱力學第一定律
第四節熱力學第一定律在理想氣體等值過程中的應用
第五節循環過程
第六節熱力學第二定律
第七節卡諾定理
習題

第七章靜電場
第一節庫侖定律
第二節電場、電場強度
第三節電通量、高斯定理
第四節電場強度的計算方法
第五節電勢能
第六節電勢
第七節電勢的計算方法
第八節電勢梯度
第九節靜電場環路定理
第十節電場中的導體
第十一節介質的極化、電位移矢量
第十二節電容、電容器
第十三節靜電場的能量
習題

第八章穩恒電流
第一節電流
第二節電流、電流密度
第三節電阻、電導
第四節電源的電動勢
第五節歐姆定律
第六節電流的功
第七節閉合電路歐姆定律
第八節溫差電現象
習題

第九章電流的磁場
第一節磁場、磁感應強度
第二節磁通量、高斯定理
第三節畢奧一沙伐爾定律
第四節安培環路定理
第五節安培定律
第六節磁場力應用舉例
第七節磁力的功
第八節磁介質
習題

第十章電磁感應
第一節電磁感應現象
第二節法拉第電磁感應定律、楞次定律
第三節動生和感生電動勢
第四節自感、互感
第五節磁場的能量
第六節麥克斯韋方程組
習題

第十一章簡諧振動
第一節彈性力
第二節機械振動
第三節簡諧振動
第四節簡諧振動的旋轉矢量法
第五節振動曲線
第六節簡諧振動的能量
第七節簡諧振動的合成
第八節自由振動、阻尼振動、共振
習題

第十二章平面簡諧波
第一節機械波、平面簡諧波
第二節波動方程
第三節波的能量
第四節波的疊加、波的干涉
第五節駐波
習題

第十三章光的干涉
第一節電磁波、光矢量
第二節光的干涉
第三節干涉儀
習題

第十四章光的衍射
第一節惠更斯一菲涅耳原理
第二節夫琅和費單縫衍射
第三節夫琅和費小圓孔衍射
第四節光柵
習題

第十五章光的偏振
第一節自然光和偏振光
第二節馬呂斯定律
第三節雙折射現象
第四節橢圓偏振光
習題

第十六章相對論簡介
第一節經典時空觀
第二節伽利略變換和伽利略相對性原理
第三節伽利略變換遇到的困難
第四節邁克耳遜一奠雷實驗
第五節愛因斯坦假設
第六節相對論時空觀
第七節相對論動力學基礎
第八節檢驗相對論的一些實驗證據
習題

第十七章量子物理
第一節熱輻射
第二節絕對黑體的輻射
第三節普朗克量子假設
第四節光電效應實驗規律
第五節愛因斯坦光子理論
第六節康普頓效應
第七節原子光譜的實驗規律
第八節玻爾氫原子理論
第九節實物粒子的波粒二象性
第十節薛定諤方程
第十一節一維勢阱
第十二節氫原子
第十三節隧道效應
第十四節激光
習題一
附錄一些基本物理常量（數）

三、靜電屏蔽
一個實心的導體放在電場中，導體靜電平衡時，導體內部電場強度為零。如果在這個實心導體中挖去一部分，這個實心導體就成為導體空腔，空腔內部也無場強。可以證明無論空腔導體是否本身帶凈電荷，或是否放置于電場中，只要在空腔內沒有電荷，空腔內部總是無電場的。圖7—37中外面的電場被空腔“擋住”，它對空腔內空間無作用，即外電場被導體空腔屏蔽住不能進入空腔中去。空腔內部如果有電荷Q，此電荷Q激發的電場能不能影響空腔外面的空間呢？圖7—38討論這個問題。
圖7—38（a）中導體空腔擋不住空腔內的電場對空腔外的空間的影響，即空腔導體對腔內電場無屏蔽作用。圖7—38（b）中空腔外殼接地后外殼感應電荷移走，導體空腔內部電場被導體“擋住”不再影響外部空間，空腔導體有了屏蔽作用。
可見，無論導體空腔的外殼是否接地，導體空腔都能屏蔽住腔外電場使它不能影響腔內；當導體空腔外殼接地時，導體空腔能屏蔽住腔內電場使它不能影響腔外。
第十一節 介質的極化、電位移矢量
一、電介質在電場中的極化
電介質分為無極分子電介質和有極分子電介質。無極分子電介質中分子的正負電荷中心重合；有極分子電介質中分子的正負電荷中心不重合，每個分子相當一個電偶極子。
在無外電場作用時，無極分子電介質中分子呈中性，無電偶極矩；有極分子電介質中分子雖有極性，但是分子的電偶極矩排列無序，所以介質也呈中性。在外電場作用下，無極分子中正負電荷要位移，形成電偶極矩，它們的排列方向大致與外電場一致，介質沿外電場方向兩側表面會出現等量異號的電荷；有極分子的電偶極矩會轉向，它們的排列方向也大致與外電場一致，介質沿外電場方向兩側表面也會出現等量異號的電荷。這種電荷叫做極化電荷，這種現象叫做介質的極化現象，前者稱為位移極化，后者稱為轉向極化。極化電荷是在介質分子中的，不能自由活動，所以極化電荷是一種束縛電荷。兩種極化現象的機理是不同的，但是宏觀表現是一樣的。