大學物理簡明教程（下冊） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王安蓉 等 著

圖書標籤:

• 大學物理
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• 基礎物理
• 高等教育
• 物理

齣版社： 華中科技大學齣版社

ISBN：9787568032742

版次：1

商品編碼：12251816

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育“十三五”規劃教材—普通高等院校物理精品教材

開本：16開

齣版時間：2017-10-01

用紙：膠版紙

頁數：287

字數：430000

正文語種：中文

編輯推薦

適讀人群 ：大學生、教師、相關研究人員
本書以物理學的基本概念、定律和方法為核心，在保證物理學知識體係完整的同時，重點突齣以物理學的思想和方法來分析問題、解決問題的綜閤能力的培養和訓練。結閤地方普通高等院校的特點，增補瞭一些物理學在相關交叉學科的發展和應用實例，理論聯係實踐，既激發學習興趣，又豐富知識麵，不斷提高讀者的綜閤素質。

內容簡介

全書共分16章，分彆介紹瞭質點的運動與力、運動的守恒量與守恒定律、剛體的定軸轉動、機械振動、機械波、熱力學基礎、氣體動理論基礎、真空中的靜電場、靜電場中的導體與電介質、恒定電流的磁場、磁場中的磁介質、電磁感應——電磁波、波動光學基礎、狹義相對論基礎、量子物理基礎等內容。配有習題冊，每章習題給齣瞭部分參考答案。
本書為適應不同地區、不同專業的本科生及高職類學生大學物理課程教學和自學而編寫的。可作為不同專業本科生、高職類學生、大專及成人教育的大學物理課程教學的教材和自學用書。

目錄

第三篇 熱 學 11
第九章 氣體動理論 11
9.1 平衡態 溫度 理想氣體狀態方程 12
9.1.1 平衡態 溫度 12
9.1.2 理想氣體狀態方程 13
9.2 分子熱運動和統計規律 15
9.2.1 分子熱運動的圖像 15
9.2.2 分子熱運動的基本特徵 16
9.2.3 分布函數和平均值 17
9.3 氣體動理論的壓強公式 19
9.3.1 理想氣體的微觀模型 19
9.3.2 速率分布函數 20
9.3.3 壓強公式的簡單推導 21
*9.3.4 理想氣體壓強公式的推導 23
9.4 理想氣體的溫度公式 25
9.4.1 溫度的本質和統計意義 25
9.4.2 氣體分子的方均根速率 26
9.5 能量均分定理 理想氣體的內能 28
9.5.1 分子的自由度 28
9.5.2 能量均分定理 29
9.5.3 理想氣體的內能 30
9.6 麥剋斯韋速率分布律 31
9.6.1 分子速率的實驗測定 31
9.6.2 麥剋斯韋速率分布律 32
9.6.3 從速率分布函數 推算分子速率的三個統計值 34
*9.7 玻爾茲曼分布律 重力場中粒子按高度的分布 35
9.7.1 玻爾茲裏分布律 36
9.7.2 重力場中粒子按高度的分布 37
9.8 分子的平均碰撞次數及平均自由程 38
9.8.1 分子的平均碰撞次數及平均自由程 38
閱讀材料 溫度與熱量 41
第十章 熱力學基礎 43
10.1 熱力學第一定律 43
10.1.1 熱力學過程 43
10.1.2 功、熱量、內能 44
10.1.3 熱力學第一定律 47
10.2 熱力學第一定律對於理想氣體等值過程的應用 48
10.2.1等體過程氣體的摩爾定體熱容 48
10.2.2 等壓過程 氣體的摩爾定壓熱容 50
10.2.3 等溫過程 53
10.3 絕熱過程 *多方過程 54
10.3.1 絕熱過程 54
10.3.2 絕熱過程方程的推導 56
10.3.3 *多方過程 59
10.4 循環過程 卡諾循環 61
10.4.1 循環過程 61
10.4.2 卡諾循環 62
10.5 熱力學第二定律 68
10.5.1 熱力學第二定律 68
10.5.2 兩種錶述的等價性 69
10.6 可逆過程與不可逆過程 卡諾定理 70
10.6.1 可逆過程與不可逆過程 70
10.6.2卡諾定理 72
*10.6.3 卡諾定理的證明 73
10.7 熵 74
10.7.1 熵的存在 74
10.7.2 自由膨脹的不可逆性 76
10.7.3 玻爾茲曼關係 78
10.8 熵增加原理 熱力學第二定律的統計意義 80
10.8.1 熵增加原理 80
10.8.2 熱力學第二定律的統計意義 81
10.8.3 熵增與能量退化 83
10.8.4 熵增和熱寂 83
閱讀材料 麥剋斯韋妖 84
第四篇 電場和磁場 85
第十一章 真空中的靜電場 86
11.1 電場 電場強度 86
11.1.1 電荷 86
11.1.2 電荷守恒定律 87
11.1.3 電荷的量子化 87
11.1.4 庫侖定律 88
11.1.5 電場強度 89
11.1.6 場強疊加原理 91
11.1.7 電場強度的計算 91
11.1.8 帶電體在外電場中所受的作用 97
11.2 電通量 高斯定理 98
11.2.1 電場的圖示法 電場綫 98
11.2.2 電通量 99
11.2.3 高斯定理 100
11.2.4 高斯定理的應用 102
11.3 電場力的功 電勢 105
11.3.1 電場力的功 105
11.3.2 靜電場的環流定理 106
11.3.3 電勢能 106
11.3.4 電勢 電勢差 107
11.3.5 電勢的計算 108
11.4 電場強度與電勢的關係 111
閱讀材料 壓電體 112
第十二章 導體和電介質的靜電場 114
12.1 靜電場中的導體 114
12.1.1導體的靜電平衡 114
12.1.2 導體殼和靜電屏蔽 117
12.1.3 有導體存在的靜電場電場強度與電勢的計算 118
*12.2 靜電場中的電介質 121
*12.2.1電介質的極化 121
*12.2.2 極化強度和極化電荷 122
*12.2.3 電介質的極化規律 123
12.2.4 有電介質時的高斯定理 125
12.3 電容 電容器 126
12.3.1 孤立導體的電容 126
12.3.2 電容器及其電容 127
*12.3.3 電容器的聯接 128
*12.3.4 範德格拉夫起電機 129
12.4 電場的能量 132
12.4.1 帶電係統的能量 132
12.4.2 電場能量 132
閱讀材料 磁單極 134
第十三章 恒定電流的磁場 136
13.1 恒定電流 136
13.1.1 電流 電流密度 136
13.1.2 電源的電動勢 137
13.2 磁場 磁感應強度 139
13.2.1 基本磁現象 139
13.2.2 磁感應強度 140
13.2.3 磁通量 142
13.2.4 磁場中的高斯定理 143
13.2.5 畢奧-薩伐爾定律 143
13.2.6 畢奧—薩伐爾定律的運用 146
13.3 安培環路定理 150
13.3.1 安培環路定理 151
13.3.2 安培環路定理的應用 152
13.4 磁場對運動電荷的作用 156
13.4.1 洛倫茲力 156
13.4.2 帶電粒子在勻強磁場中的運動 157
13.4.3 霍爾效應 160
*13.4.4 磁流體發電 163
13.5 磁場對載流導綫的作用 164
13.5.1 安培定律 164
13.5.2 無限長兩平行載流直導綫間的相互作用力 165
13.5.3 磁場對載流綫圈的作用 167
13.5.4 磁力的功 169
13.6 磁介質 172
13.6.1 磁介質的分類 172
*13.6.2 抗磁質與順磁質的磁化 173
*13.6.3 磁化強度 174
13.6.4 磁介質中的安培環路定理 175
13.6.5 鐵磁質 180
閱讀材料 184
第十四章 電磁感應 185
14.1 電磁感應定律 185
14.1.1 電磁感應現象 185
14.1.2 楞次定律 186
14.1.3 法拉第電磁感應定律 186
14.2動生電動勢與感生電動勢 188
14.2.1動生電動勢 189
14.2.2動生電動勢的計算 190
14.2.3感生電動勢 192
14.2.4 電子感應加速器 195
*14.2.5 渦電流 196
14.3 自感應和互感應 197
14.3.1 自感應 197
14.3.2 互感應 199
14.4 磁場能量 201
14.4.1 自感磁能 201
14.4.2 磁場能量 202
14.5位移電流 電磁場理論 203
14.5.1位移電流 204
14.1.2 全電流定律 208
14.1.3 麥剋斯韋方程組 208
閱讀材料 等離子體及其磁約束 210
第五篇 近代物理 213
*第十五章 相對論基礎 213
15.1 伽利略相對性原理經典力學的時空觀 213
15.1.1 伽利略相對性原理 213
15.1.2 經典力學的時空觀 215
15.2 狹義相對論基本原理洛倫茲坐標變換式 216
15.2.1 狹義相對論基本原理 216
15.2.2洛倫茲坐標變換式的推導 219
15.3 相對論速度變換公式 222
15.4 狹義相對論時空觀 225
15.4.1 “同時”的相對性 225
15.4.2 時間膨脹 227
15.4.3 長度收縮 228
15.4.4 相對性與絕對性 230
15.5 狹義相對論動力學基礎 231
15.5.1 相對論力學的基本方程 231
15.5.2 質量和能量的關係 233
15.5.3 動量和能量的關係 234
15.5.6廣義相對論簡介 238
閱讀材料 宋超新星爆發和光速不變性 240
*第十六章 量子物理基礎 242
16.1 熱輻射 普朗剋的量子假設 242
16.1.1 熱輻射現象 242
16.1.2基爾霍夫輻射定律 243
16.1.3 黑體輻射實驗定律 244
16.1.4 普朗剋量子假設 248
16.2 光電效應 愛因斯坦的光子理論 252
16.2.1 光電效應的實驗規律 252
16.2.2 光的波動說的缺陷 255
16.2.3 愛因斯坦的光子理論 256
16.2.4 光的波一粒二象性 257
16.3 康普頓效應 259
16.3.1 康普頓效應 259
16.3.2 光子理論的解釋 260
16.4 氫原子光譜 玻爾的氫原子理論 263
16.4.1 氫原子光譜的規律性 263
16.4.2 玻爾的氫原子理論 265
16.4.3 氫原子軌道半徑和能量的計算 266
16.4.4 玻爾理論的缺陷 268
16.5 德布羅意波 波—粒二象性 270
16.5.1德布羅意波 270
16.5.2 戴維孫—革末實驗 272
16.5.3 電子顯微鏡 275
16.6 不確定度關係 277
16.7 波函數 薛定諤方程 281
16.7.1 波函數及其統計解釋 281
16.7.2 薛定諤方程 283
16.8 薛定諤方程在一維問題中的應用 285
16.8.1一維無限深勢阱 285
16.8.2 掃描隧道顯微鏡 293
16.8.3 諧振子 294
16.9量子力學中的氫原子問題 295
16.9.1氫原子的薛定諤方程 295
16.9.2量子化條件和量子數 297
16.9.3 氫原子中電子的概率分布 298
16.10 電子的自鏇原子的電子殼層結構 299
16.10.1 施特恩—格拉赫實驗 299
16.10.2 電子的自鏇 300
16.10.3 原子的電子殼層結構 301
閱讀材料 紅外技術 303

前言/序言

前 言

進入21世紀，我國的高等教育已從“精英教育”逐步走嚮大眾教育，為適應新形勢下科學技術的發展對人纔培養的新要求，高等教育越來越強化基礎教育課程，注重學生綜閤素質的培養。另外，隨著科學技術的發展，學科之間的交叉與結閤尤為突齣，物理學正進一步嚮電子、機械、土木、生物、化學、材料科學、醫學等學科領域滲透與發展。因此良好的物理基礎是學好其他自然科學與工程技術科學的基本保障。物理學所闡述的基本原理和基本知識、基本思想、基本規律和基本方法，不僅是學生學習後續專業課的基礎，也是全麵提高學生科學素質、科學思維方法和科學研究能力的重要內容。大學物理課程是理工類各專業的必修公共基礎課，在培養學生辯證唯物主義世界觀，科學的時空觀等方麵起著重要的作用。
本書在保持大學物理課程體係的完整性、科學性、係統性和邏輯性等特點的前提下，適當調整瞭部分內容的順序和結構，對內容難度大的部分進行刪改，在注重陳述物理學的基本知識、概念、規律的同時，適當減少綜閤性、運算繁復的例題，選用一些切閤實際的應用題，增加瞭一些物理學的交叉發展和應用實例。
全書包括《大學物理簡明教程》和《大學物理簡明教程習題冊》，均分為上、下冊兩冊。上冊包括力學、振動與波和波動光學；下冊包括熱學、電磁學、相對論和量子物理學。本書力學、振動與波由賀葉露老師編寫，波動光學由何成林老師編寫，熱學由鄒星老師編寫，電磁學由劉定興老師編寫，相對論和量子物理學由王安蓉老師編寫，習題由孫躍、劉利利、魏勇編寫，zui後由王安蓉老師負責全書的修改和定稿工作。參加討論和編寫的還有許剛、舒純軍老師。陳立萬、聶祥飛和賴於樹教授仔細審查瞭此書，華中科技大學齣版社有關工作人員在本書的編輯齣版過程中付齣瞭大量的辛勤勞動，在此一並錶示感謝。
不同院校不同專業的物理教學計劃學時數可能存在差異，在使用本教材時可根據其具體情況對內容進行重組或取捨，書中帶“*”號部分內容可根據實際教學課時量處理，可選擇講授或讓學生自己閱讀。
由於編者學識和教學經驗有限，書中難免存在不當和疏漏之處，懇請各位讀者批評指正。





編者

好的，以下是一本不包含《大學物理簡明教程（下冊）》內容的圖書簡介，專注於其他物理學主題的詳細闡述： --- 《現代材料科學基礎與應用》 內容提要： 本書旨在為材料科學、工程學及相關交叉學科的學生和研究人員提供一個全麵而深入的入門級教材。它超越瞭傳統物理學教科書對宏觀現象的描述，聚焦於微觀層麵的物質結構、性質與性能之間的內在聯係。本書不僅涵蓋瞭基礎理論，更側重於現代材料的製備、錶徵技術以及在尖端科技領域的應用，力求將理論知識與工程實踐緊密結閤。 第一部分：晶體結構與缺陷 本部分將係統地介紹固體材料的微觀結構。首先，我們詳細闡述瞭晶體學的基本概念，包括點陣、晶胞、布拉維點陣類型以及晶體衍射（如X射綫衍射）的原理與數據分析方法。著重講解瞭密堆積結構，如麵心立方（FCC）、體心立方（BCC）和六方最密堆積（HCP），並分析瞭這些結構如何決定金屬的塑性變形能力。 隨後，內容深入到晶體缺陷理論。我們將缺陷分類為點缺陷（空位、間隙原子、取代原子）、綫缺陷（位錯）和麵缺陷（晶界、孿晶界）。特彆是對位錯的運動機製，如滑移和攀移，進行瞭詳盡的討論，這是理解材料塑性、強度和韌性的核心。此外，我們探討瞭這些缺陷如何影響材料的電學、力學和熱學性能，例如，位錯密度與加工硬化之間的關係。 第二部分：熱力學與相變動力學 材料科學中的熱力學是理解材料穩定性和演化的基石。本部分從統計力學和經典熱力學的角度，闡述瞭相圖的構建原理，包括單組分和二元係統的相平衡條件。我們詳細分析瞭吉布斯相律的應用，並探討瞭擴散在相變過程中的作用。 更進一步，我們引入瞭非平衡態熱力學和相變動力學。重點講解瞭成核理論（包括經典成核理論），以及生長機製。通過對冷卻麯綫和熱分析技術（如DSC、DTA）的討論，讀者將掌握如何通過實驗手段驗證和應用熱力學模型。例如，對共晶反應、包析反應和固溶體析齣的微觀機製進行深入剖析。 第三部分：金屬材料的力學行為 本部分專注於金屬材料在不同應力狀態下的響應。除瞭標準的應力-應變關係、彈性模量和泊鬆比的測量外，重點在於金屬的強化機製。我們將詳細介紹加工硬化（通過位錯纏結）、晶粒細化強化（Hall-Petch關係）、固溶強化以及第二相粒子強化（奧羅旺強化機製）。 力學性能的另一個重要方麵是斷裂。本書詳細介紹瞭韌性斷裂和脆性斷裂的區彆，引入瞭斷裂韌性的概念，並闡述瞭應力強度因子（K）和斷裂韌性（$K_{IC}$）的計算方法。疲勞是結構失效的主要原因之一，因此，本書對疲勞裂紋的萌生、擴展和最終斷裂過程進行瞭詳盡的分析，包括S-N麯綫的解讀和Paris定律的應用。蠕變和高溫力學行為也在本章有所涉及。 第四部分：功能材料導論 隨著科技的發展，具有特定功能（電、磁、光、熱）的材料變得日益重要。本部分提供瞭對幾類關鍵功能材料的概覽。 半導體材料： 深入探討瞭能帶理論，區分瞭直接帶隙和間接帶隙半導體。重點介紹瞭摻雜機製（N型和P型），以及PN結的形成和工作原理，為電子器件的基礎應用奠定理論基礎。 介電與鐵電材料： 闡述瞭電極化現象，包括電子、離子和取嚮極化。探討瞭居裏點，並分析瞭鐵電疇的形成和反轉過程，以及它們在電容器和存儲器中的應用。 磁性材料： 從朗之萬理論齣發，解釋瞭順磁性、抗磁性和鐵磁性的微觀起源。重點分析瞭磁疇結構、磁化過程、磁滯迴綫以及軟磁材料與硬磁材料的區彆和應用，例如在永磁體和變壓器中的應用。 第五部分：先進材料的製備與錶徵技術 本部分著眼於如何將理論轉化為實際産品。在製備方麵，我們將介紹現代材料工程中的關鍵技術，如粉末冶金、快速凝固技術、薄膜沉積技術（PVD/CVD）以及增材製造（3D打印）的基礎原理及其對微觀結構的影響。 在錶徵方麵，本書側重於現代分析工具的使用。除瞭前述的XRD，還將深入介紹掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）在觀察形貌、晶體結構和缺陷方麵的應用。能量色散X射綫譜（EDS）和電子背散射衍射（EBSD）等配套技術也被納入講解範圍，以實現多尺度、多維度的材料結構分析。 總結： 本書內容結構嚴謹，邏輯清晰，旨在培養讀者從微觀結構到宏觀性能的係統思維能力。它既是學生深入學習材料科學的可靠入門讀物，也是工程師和研究人員迴顧和查閱核心概念的實用參考手冊。本書的特色在於其對現代工程應用背景的強調，確保所學知識能夠有效地橋接到真實世界的問題解決中。 ---

評分☆☆☆☆☆

讀完《大學物理簡明教程（下冊）》的“近代物理”章節，我感覺自己打開瞭新世界的大門。雖然這個部分相對前幾章更加抽象，但作者的講解卻意外地清晰。從黑體輻射的經典解釋失敗，到普朗剋的量子假設，再到愛因斯坦的光電效應解釋，整個過程的邏輯遞進非常自然。我尤其對玻爾原子模型的講解印象深刻，它用一種非常直觀的方式解釋瞭原子光譜的離散性，讓我這個對量子力學一竅不通的人，也能大緻領略到其精髓。書中還介紹瞭波粒二象性，這個概念對我來說一直非常難以理解，但作者通過對電子衍射等實驗的描述，讓我對其有瞭初步的認識。雖然這本書的篇幅不算厚重，但其內容的深度和廣度，足以讓一個初學者對大學物理下冊的內容有一個係統而深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書《大學物理簡明教程（下冊）》的講解風格，可以說是非常“接地氣”瞭。在學習“熱力學”章節時，作者並沒有一開始就拋齣枯燥的公式，而是從我們日常生活中常見的現象入手，比如冰塊融化、水蒸氣凝結，然後逐步引齣熱力學第一定律和第二定律。這種循序漸進的方式，讓我這個對熱力學一度感到頭疼的學生，也能相對輕鬆地理解其中的奧秘。尤其是對熵的解釋，作者通過統計的視角，用非常形象的比喻，將這個抽象的概念具體化，感覺瞬間就豁然開朗瞭。然後是“波動”部分，書中對機械波和電磁波的區分，以及它們各自的傳播特性，都講解得十分到位。特彆是對駐波和多普勒效應的分析，配閤著圖示，使得整個概念的理解不再是紙上談兵，而是有瞭更直觀的感受。這本書的精髓在於，它能讓你在理解物理原理的同時，也能體會到物理學與生活息息相關的魅力。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，《大學物理簡明教程（下冊）》在“光學”章節的編排上，給我帶來瞭不小的驚喜。我一直以為光學就是研究鏡子和透鏡如何成像，但這本書讓我大開眼界。從光的直綫傳播、反射和摺射，到復雜的乾涉和衍射現象，作者都用清晰易懂的語言和精美的插圖進行瞭詳盡的闡釋。我特彆喜歡書中對光的衍射光柵的介紹，通過對衍射條紋間距的計算，讓我理解瞭如何利用光波的特性進行精確測量。而後麵的偏振部分，更是讓我對光波的橫波本質有瞭更深刻的認識，書本對偏振片的原理和應用進行瞭詳細的講解，讓我聯想到生活中很多産品的巧妙設計都離不開這些物理原理。這本書的優點在於，它能夠將抽象的物理概念，通過生動的實例和嚴謹的推導，轉化為易於理解和接受的知識。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到這本《大學物理簡明教程（下冊）》，翻開目錄，就被其中涵蓋的內容深深吸引瞭。首先映入眼簾的是“電磁學”部分，雖然我對這個概念一直覺得有些抽象，但作者用清晰的邏輯和生動的例子，將電場、磁場、電磁感應等概念娓娓道來。特彆是關於麥剋斯韋方程組的講解，雖然篇幅不長，但卻點齣瞭核心思想，讓我這個初學者也能窺見其宏偉之處。接著是“光學”，書本對光的乾涉、衍射以及偏振的闡述，讓我對“光”這個我們習以為常的現象有瞭全新的認識。圖像的形成、透鏡和反射鏡的成像原理，都通過詳細的圖示和數學推導解釋得十分透徹，我仿佛看到瞭實驗室裏那個放大鏡下的奇妙世界。最後的“近代物理”部分，雖然我還在慢慢啃讀，但光電效應、德布羅意波等概念已經讓我對微觀世界的神秘産生瞭濃厚的興趣，這絕對是一本能夠激發我對物理學深層探索欲望的好書。

評分☆☆☆☆☆

我特彆欣賞《大學物理簡明教程（下冊）》在處理“電磁學”這一復雜主題時的條理性。作者將電荷、電場、電勢，以及電流、磁場、磁力等概念，按部就班地進行介紹，並且在每一章節都設置瞭恰到好處的例題，幫助讀者鞏固所學。我尤其喜歡書中關於電場強度和電勢的講解，兩者之間的關係被梳理得非常清晰，並通過公式推導和實際應用相結閤的方式呈現，讓我不再對這些概念感到模糊。此外，書中對於法拉第電磁感應定律的闡述，不僅僅是羅列公式，更是深入剖析瞭感應電動勢的産生原因和方嚮判斷的依據，對於我這種需要理解透徹纔能前進的學生來說，簡直是福音。我對書中關於交流電的內容也印象深刻，它將復雜的交流電變化過程，通過圖形和數值分析，變得易於掌握，甚至讓我對接下來的學習充滿瞭期待。