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目次
商品簡介
本書是"十二五"普通高等教育本科國家級規劃教材。本書依照教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會物理基礎課程教學指導分委會編制的《理工科類大學物理課程教學基本要求、理工科類大學物理實驗課程教學基本要求(2008版)》編寫，其中不僅融入作者多年教學經歷所積累的成功經驗，而且考慮到目前學生學習和教師教學的新特點，還為本書配備了習題解答、學習指導和電子教案等教學資源。全書分兩冊，上冊包括力學篇，機械振動、機械波篇和熱學篇；下冊包括電磁學篇，光學篇和量子物理基礎篇。
目次
目錄
前言
第二版前言
第一版前言摘錄
第1篇 力學
第1章 質點運動學
1.1 參考系 時間和空間的測量 4
1.1.1 參考系 坐標系 4
1.1.2 時間的測量 4
1.1.3 長度的測量 5
1.2 質點運動的矢量描述 5
1.2.1 質點 5
1.2.2 位矢 運動方程和軌跡方程 6
1.2.3 速度 加速度 7
1.2.4 自然坐標系 切向加速度和法向加速度 11
1.3 相對運動 15
習題1 16
第2章 質點動力學
2.1 牛頓運動定律 20
2.1.1 牛頓運動定律 20
2.1.2 國際單位制 量綱 21
2.1.3 常見的力 22
2.1.4 牛頓運動定律的應用 24
*2.1.5 非慣性系 慣性力 28
2.2 動量和動量守恆定律 29
2.2.1 質點和質點系的動量定理 29
2.2.2 動量守恆定律 32
2.3 功、機械能和機械能守恆定律 35
2.3.1 功 功率 35
2.3.2 動能和質點動能定理 40
2.3.3 質點系動能定理 42
2.3.4 勢能和勢能曲線 43
2.3.5 功能原理 機械能守恆定律 46
2.4 質點的角動量和角動量守恆定律 51
2.4.1 力對參考點的力矩 51
2.4.2 質點角動量 52
2.4.3 質點的角動量定理 52
2.4.4 質點角動量守恆定律 53
2.4.5 質點系的角動量定理和角動量守恆定律 55
習題2 56
第3章 剛體力學基礎
3.1 剛體運動的描述 63
3.1.1 剛體 63
3.1.2 剛體的自由度 63
3.1.3 剛體運動的幾種形式 63
3.1.4 剛體定軸轉動的描述 64
3.2 剛體定軸轉動定律 角動量守恆定律 65
3.2.1 力矩 65
3.2.2 定軸轉動定律 轉動慣量 66
3.2.3 剛體定軸轉動的角動量和角動量定理 71
3.2.4 定軸轉動剛體的角動量守恆定律 71
3.3 剛體的能量 73
3.3.1 剛體定軸轉動的動能和動能定理 73
3.3.2 剛體的重力勢能 75
3.4 陀螺的運動 進動 77
3.4.1 不受外力矩作用的陀螺 77
3.4.2 陀螺的進動 78
習題3 80
第4章 狹義相對論
4.1 愛因斯坦的兩個基本假設 85
4.1.1 伽利略相對性原理和牛頓力學的時空觀 85
4.1.2 邁克耳孫- 莫雷實驗的零結果 88
4.1.3 愛因斯坦的兩個基本假設 90
4.2 愛因斯坦的時空觀 90
4.2.1 同時性的相對性 91
4.2.2 時間延緩 92
4.2.3 長度收縮 94
4.3 洛倫茲坐標變換和速度變換 98
4.3.1 洛倫茲坐標變換 98
4.3.2 洛倫茲速度變換 101
4.4 幾個經典佯謬 103
4.4.1 因果關係 103
4.4.2 孿生子佯謬 104
4.5 相對論動力學基礎 105
4.5.1 相對論質量和動量 105
4.5.2 相對論能量 107
習題4 111
第2篇 機械振動 機械波
第5章 機械振動
5.1 簡諧運動 116
5.1.1 簡諧運動的特徵及其運動方程 116
5.1.2 簡諧運動方程中的三個基本物理量 117
5.2 簡諧運動的旋轉矢量表示法 119
5.2.1 旋轉矢量表示法 119
5.2.2 旋轉矢量圖的應用 120
5.3 單擺和複擺 122
5.3.1 單擺 122
5.3.2 複擺 123
5.4 振動的能量 124
5.5 簡諧運動的合成 126
5.5.1 同方向、同頻率的兩個簡諧運動的合成 126
5.5.2 同方向、不同頻率的兩個簡諧運動的合成拍 128
*5.5.3 相互垂直的兩個簡諧運動的合成 130
5.6 阻尼振動 受迫振動 共振 132
5.6.1 阻尼振動 132
5.6.2 受迫振動 共振 133
習題5 136
第6章 機械波
6.1 機械波的產生、傳播和描述 140
6.1.1 機械波的形成 140
6.1.2 橫波與縱波 140
6.1.3 波的幾何描述 141
6.1.4 波速 波長 週期(頻率) 142
6.2 平面簡諧波的波函數 143
6.2.1 平面簡諧波波函數的建立和意義 143
*6.2.2 波動方程 146
6.3 波的能量 148
6.3.1 波動能量的傳播 148
6.3.2 能流和能流密度 150
6.3.3 波能量的吸收 151
6.4 惠更斯原理波的衍射、反射和折射 152
6.4.1 惠更斯原理 152
6.4.2 波的衍射 152
6.4.3 波的反射和折射 153
6.5 波的干涉 155
6.5.1 波的疊加原理 155
6.5.2 波的干涉條件和公式 155
6.6 駐波 158
6.6.1 駐波的產生 158
6.6.2 駐波方程 159
6.6.3 駐波的能量 161
6.6.4 半波損失 161
6.6.5 振動的簡正模式 162
6.7 多普勒效應 163
6.7.1 波源靜止，觀察者以uR相對於介質運動 164
6.7.2 觀測者靜止，波源以uS相對於介質運動 165
6.7.3 波源以uS運動，觀測者以uR運動(相向為正) 166
*6.8 聲波 超聲波 次聲波 167
6.8.1 音量、音調和音色 167
6.8.2 聲壓 168
6.8.3 次聲波 169
6.8.4 超聲波 169
習題6 171
第3篇 熱學
第7章 氣體動理論
7.1 熱力學系統 平衡態 狀態參量 178
7.1.1 熱力學系統 178
7.1.2 平衡態 178
7.1.3 狀態參量 179
7.2 理想氣體狀態方程 180
7.3 理想氣體的壓強 183
7.3.1 理想氣體的微觀模型 183
7.3.2 平衡狀態氣體的統計假設 183
7.3.3 理想氣體的壓強公式 184
7.4 理想氣體的溫度公式 186
7.5 能量均分定理 理想氣體內能 187
7.5.1 自由度 188
7.5.2 能量均分定理 189
7.5.3 理想氣體的內能 189
7.6 麥克斯韋速率分佈律 191
7.6.1 速率分佈和分佈函數 191
7.6.2 理想氣體分子的麥克斯韋速率分佈律 192
7.6.3 三種速率 193
7.6.4 麥克斯韋速率分佈的實驗驗證 194
7.7 玻爾茲曼分佈 196
7.7.1 玻爾茲曼分佈律 196
7.7.2 重力場中微粒按高度的分佈 197
7.8 氣體分子的平均自由程和碰撞頻率 197
7.9 氣體的內遷移現象 200
7.9.1 內摩擦現象 200
7.9.2 熱傳導現象 202
7.9.3 擴散現象 203
7.10 真實氣體 範德瓦耳斯方程 203
7.10.1 真實氣體 203
7.10.2 範德瓦耳斯方程 205
習題7 207
第8章 熱力學基礎
8.1 准靜態過程 功 熱量 211
8.1.1 准靜態過程 211
8.1.2 准靜態過程壓力的功 211
8.1.3 熱量和熱容量 212
8.2 熱力學第一定律 213
8.2.1 內能 213
8.2.2 熱力學第一定律的表述 213
8.3 熱力學第一定律對理想氣體等值過程的應用 215
8.3.1 等體過程 215
8.3.2 等壓過程 216
8.3.3 等溫過程 217
8.4 絕熱過程 *多方過程 219
8.4.1 熱力學第一定律在絕熱過程中的應用 219
8.4.2 絕熱方程 219
8.4.3 絕熱線和等溫線的比較 221
*8.4.4 多方過程 222
8.5 循環過程 卡諾循環 224
8.5.1 循環過程 224
8.5.2 熱機和熱機循環 225
8.5.3 製冷機和製冷係數 226
8.5.4 卡諾循環 228
8.6 熱力學第二定律 卡諾定理 231
8.6.1 可逆過程與不可逆過程 232
8.6.2 熱力學第二定律 233
8.6.3 卡諾定理 234
8.7 熱力學第二定律的統計意義和熵的概念 235
8.7.1 熱力學第二定律的統計意義 235
8.7.2 熵和熵增加原理 236
8.7.3 熵的熱力學表示 238
8.7.4 熵的計算 239
習題8 241
參考答案
參考文獻
附錄
附錄1 希臘字母表 252
附錄2 常用天文量 253
附錄3 基本物理常量 254
附錄4 常用物理量單位 255
名詞索引
前言
第二版前言
第一版前言摘錄
第1篇 力學
第1章 質點運動學
1.1 參考系 時間和空間的測量 4
1.1.1 參考系 坐標系 4
1.1.2 時間的測量 4
1.1.3 長度的測量 5
1.2 質點運動的矢量描述 5
1.2.1 質點 5
1.2.2 位矢 運動方程和軌跡方程 6
1.2.3 速度 加速度 7
1.2.4 自然坐標系 切向加速度和法向加速度 11
1.3 相對運動 15
習題1 16
第2章 質點動力學
2.1 牛頓運動定律 20
2.1.1 牛頓運動定律 20
2.1.2 國際單位制 量綱 21
2.1.3 常見的力 22
2.1.4 牛頓運動定律的應用 24
*2.1.5 非慣性系 慣性力 28
2.2 動量和動量守恆定律 29
2.2.1 質點和質點系的動量定理 29
2.2.2 動量守恆定律 32
2.3 功、機械能和機械能守恆定律 35
2.3.1 功 功率 35
2.3.2 動能和質點動能定理 40
2.3.3 質點系動能定理 42
2.3.4 勢能和勢能曲線 43
2.3.5 功能原理 機械能守恆定律 46
2.4 質點的角動量和角動量守恆定律 51
2.4.1 力對參考點的力矩 51
2.4.2 質點角動量 52
2.4.3 質點的角動量定理 52
2.4.4 質點角動量守恆定律 53
2.4.5 質點系的角動量定理和角動量守恆定律 55
習題2 56
第3章 剛體力學基礎
3.1 剛體運動的描述 63
3.1.1 剛體 63
3.1.2 剛體的自由度 63
3.1.3 剛體運動的幾種形式 63
3.1.4 剛體定軸轉動的描述 64
3.2 剛體定軸轉動定律 角動量守恆定律 65
3.2.1 力矩 65
3.2.2 定軸轉動定律 轉動慣量 66
3.2.3 剛體定軸轉動的角動量和角動量定理 71
3.2.4 定軸轉動剛體的角動量守恆定律 71
3.3 剛體的能量 73
3.3.1 剛體定軸轉動的動能和動能定理 73
3.3.2 剛體的重力勢能 75
3.4 陀螺的運動 進動 77
3.4.1 不受外力矩作用的陀螺 77
3.4.2 陀螺的進動 78
習題3 80
第4章 狹義相對論
4.1 愛因斯坦的兩個基本假設 85
4.1.1 伽利略相對性原理和牛頓力學的時空觀 85
4.1.2 邁克耳孫- 莫雷實驗的零結果 88
4.1.3 愛因斯坦的兩個基本假設 90
4.2 愛因斯坦的時空觀 90
4.2.1 同時性的相對性 91
4.2.2 時間延緩 92
4.2.3 長度收縮 94
4.3 洛倫茲坐標變換和速度變換 98
4.3.1 洛倫茲坐標變換 98
4.3.2 洛倫茲速度變換 101
4.4 幾個經典佯謬 103
4.4.1 因果關係 103
4.4.2 孿生子佯謬 104
4.5 相對論動力學基礎 105
4.5.1 相對論質量和動量 105
4.5.2 相對論能量 107
習題4 111
第2篇 機械振動 機械波
第5章 機械振動
5.1 簡諧運動 116
5.1.1 簡諧運動的特徵及其運動方程 116
5.1.2 簡諧運動方程中的三個基本物理量 117
5.2 簡諧運動的旋轉矢量表示法 119
5.2.1 旋轉矢量表示法 119
5.2.2 旋轉矢量圖的應用 120
5.3 單擺和複擺 122
5.3.1 單擺 122
5.3.2 複擺 123
5.4 振動的能量 124
5.5 簡諧運動的合成 126
5.5.1 同方向、同頻率的兩個簡諧運動的合成 126
5.5.2 同方向、不同頻率的兩個簡諧運動的合成拍 128
*5.5.3 相互垂直的兩個簡諧運動的合成 130
5.6 阻尼振動 受迫振動 共振 132
5.6.1 阻尼振動 132
5.6.2 受迫振動 共振 133
習題5 136
第6章 機械波
6.1 機械波的產生、傳播和描述 140
6.1.1 機械波的形成 140
6.1.2 橫波與縱波 140
6.1.3 波的幾何描述 141
6.1.4 波速 波長 週期(頻率) 142
6.2 平面簡諧波的波函數 143
6.2.1 平面簡諧波波函數的建立和意義 143
*6.2.2 波動方程 146
6.3 波的能量 148
6.3.1 波動能量的傳播 148
6.3.2 能流和能流密度 150
6.3.3 波能量的吸收 151
6.4 惠更斯原理波的衍射、反射和折射 152
6.4.1 惠更斯原理 152
6.4.2 波的衍射 152
6.4.3 波的反射和折射 153
6.5 波的干涉 155
6.5.1 波的疊加原理 155
6.5.2 波的干涉條件和公式 155
6.6 駐波 158
6.6.1 駐波的產生 158
6.6.2 駐波方程 159
6.6.3 駐波的能量 161
6.6.4 半波損失 161
6.6.5 振動的簡正模式 162
6.7 多普勒效應 163
6.7.1 波源靜止，觀察者以uR相對於介質運動 164
6.7.2 觀測者靜止，波源以uS相對於介質運動 165
6.7.3 波源以uS運動，觀測者以uR運動(相向為正) 166
*6.8 聲波 超聲波 次聲波 167
6.8.1 音量、音調和音色 167
6.8.2 聲壓 168
6.8.3 次聲波 169
6.8.4 超聲波 169
習題6 171
第3篇 熱學
第7章 氣體動理論
7.1 熱力學系統 平衡態 狀態參量 178
7.1.1 熱力學系統 178
7.1.2 平衡態 178
7.1.3 狀態參量 179
7.2 理想氣體狀態方程 180
7.3 理想氣體的壓強 183
7.3.1 理想氣體的微觀模型 183
7.3.2 平衡狀態氣體的統計假設 183
7.3.3 理想氣體的壓強公式 184
7.4 理想氣體的溫度公式 186
7.5 能量均分定理 理想氣體內能 187
7.5.1 自由度 188
7.5.2 能量均分定理 189
7.5.3 理想氣體的內能 189
7.6 麥克斯韋速率分佈律 191
7.6.1 速率分佈和分佈函數 191
7.6.2 理想氣體分子的麥克斯韋速率分佈律 192
7.6.3 三種速率 193
7.6.4 麥克斯韋速率分佈的實驗驗證 194
7.7 玻爾茲曼分佈 196
7.7.1 玻爾茲曼分佈律 196
7.7.2 重力場中微粒按高度的分佈 197
7.8 氣體分子的平均自由程和碰撞頻率 197
7.9 氣體的內遷移現象 200
7.9.1 內摩擦現象 200
7.9.2 熱傳導現象 202
7.9.3 擴散現象 203
7.10 真實氣體 範德瓦耳斯方程 203
7.10.1 真實氣體 203
7.10.2 範德瓦耳斯方程 205
習題7 207
第8章 熱力學基礎
8.1 准靜態過程 功 熱量 211
8.1.1 准靜態過程 211
8.1.2 准靜態過程壓力的功 211
8.1.3 熱量和熱容量 212
8.2 熱力學第一定律 213
8.2.1 內能 213
8.2.2 熱力學第一定律的表述 213
8.3 熱力學第一定律對理想氣體等值過程的應用 215
8.3.1 等體過程 215
8.3.2 等壓過程 216
8.3.3 等溫過程 217
8.4 絕熱過程 *多方過程 219
8.4.1 熱力學第一定律在絕熱過程中的應用 219
8.4.2 絕熱方程 219
8.4.3 絕熱線和等溫線的比較 221
*8.4.4 多方過程 222
8.5 循環過程 卡諾循環 224
8.5.1 循環過程 224
8.5.2 熱機和熱機循環 225
8.5.3 製冷機和製冷係數 226
8.5.4 卡諾循環 228
8.6 熱力學第二定律 卡諾定理 231
8.6.1 可逆過程與不可逆過程 232
8.6.2 熱力學第二定律 233
8.6.3 卡諾定理 234
8.7 熱力學第二定律的統計意義和熵的概念 235
8.7.1 熱力學第二定律的統計意義 235
8.7.2 熵和熵增加原理 236
8.7.3 熵的熱力學表示 238
8.7.4 熵的計算 239
習題8 241
參考答案
參考文獻
附錄
附錄1 希臘字母表 252
附錄2 常用天文量 253
附錄3 基本物理常量 254
附錄4 常用物理量單位 255
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