大學物理實驗（第三版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王海燕，李相銀 著

圖書標籤:

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040495027

版次：3

商品編碼：12345971

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2018-05-01

用紙：膠版紙

頁數：365

內容簡介

本書是“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材，是在第二版的基礎上，按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員會製定的《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》（2010年版）編寫的。 本書以培養學生自主性學習、研究性學習能力為宗旨，采用綫上和綫下教學相結閤的教學手段，以分層次、遞進式教學為主綫，進一步優化瞭課程體係、內容等，重點突齣瞭學生科學實驗素質的培養，將基礎性實驗、設計性實驗與創新性實驗等有機結閤，從而更具有啓發性、研究性和實用性，層次分明，便於學習，適用於不同類型學校和不同層次教學的需要。本書還配有豐富的MOOC資源，提供瞭各式各樣的數字化資源。

全書共分三篇。第一篇：實驗基礎知識和基礎性實驗；第二篇：提高性實驗（近代物理實驗與綜閤性實驗，設計性實驗）；第三篇：研究與創新性實驗（專題性實驗常用儀器介紹，研究創新性實驗）。

本書可作為高等學校理科非物理學類專業和工科各專業教材，也可作為相關專業技術人員和其他人員的參考書。

圖書簡介：現代材料科學導論 本書旨在為對材料科學領域感興趣的初學者提供一個全麵且深入的入門指導。 本書不涉及大學物理實驗的特定內容，而是將焦點完全集中在構成我們日常世界和尖端技術基礎的物質的結構、性能、加工和應用上。 第一部分：材料科學的基石 本部分將奠定理解材料科學所需的理論基礎。我們將從原子結構與鍵閤開始，深入探討不同類型的化學鍵（離子鍵、共價鍵、金屬鍵和範德華力）如何決定材料的宏觀性質。隨後，我們將詳細分析晶體結構，這是理解固體行為的關鍵。內容涵蓋晶格、晶麵、晶嚮的描述，以及各種晶體結構（如體心立方、麵心立方、密排六方）的幾何學和密度計算。 緊接著，我們將進入晶體缺陷理論。我們知道完美的晶體在自然界中幾乎不存在，這些“缺陷”——點缺陷（空位、間隙原子、取代原子）、綫缺陷（位錯）和麵缺陷（晶界）——纔是控製材料力學性能、導電性和擴散速率的關鍵因素。我們將詳細闡述位錯如何實現金屬的塑性變形，以及位錯密度與材料強度之間的關係。 第二部分：熱力學、動力學與相變 材料的穩定性和轉變過程由熱力學和動力學共同驅動。本部分將係統介紹材料熱力學，包括吉布斯自由能、相平衡的判斷、以及相圖的解讀。我們將重點分析單組分和二元閤金相圖，如鐵碳相圖的詳細剖析，理解奧氏體、鐵素體、滲碳體等相的形成條件和特性。 材料性能的演化離不開擴散。我們將探討菲剋第一和第二定律在綫性擴散和非綫性擴散中的應用，深入研究擴散機製（如替位式和間隙式擴散），並解釋溫度和晶體缺陷對擴散係數的影響，這對熱處理工藝設計至關重要。 相變動力學部分，我們將引入成核與長大理論，解釋材料如何從一個狀態轉變為另一個狀態（例如從液體到固體，或從奧氏體到珠光體）。本章將涉及貝裏金（貝裏金定律）和非擴散相變（如馬氏體轉變）的特徵描述。 第三部分：結構與性能的關聯 本部分是材料科學的核心，旨在建立材料的微觀結構與其宏觀可測量性能之間的聯係。 1. 機械性能： 我們將詳盡討論材料的力學行為。內容包括應力-應變麯綫的各個階段（彈性、屈服、加工硬化、斷裂），楊氏模量、泊鬆比的物理意義。針對更高級的應用，我們將深入探討斷裂力學的基礎，如應力強度因子、斷裂韌性和疲勞現象，解釋材料在循環載荷下的失效模式。此外，蠕變和應力鬆弛也將被納入討論範圍。 2. 電學與磁學性能： 電子在材料中的運動決定瞭其電學特性。我們將分類討論導體、半導體和絕緣體的能帶理論。對於半導體，我們將詳細分析本徵半導體和摻雜半導體的載流子濃度、遷移率，以及PN結的形成與特性，為電子器件設計打下基礎。在磁性方麵，我們將區分抗磁性、順磁性、鐵磁性、亞鐵磁性和反鐵磁性，並解釋磁疇、磁疇壁以及磁滯迴綫的物理機製。 3. 熱學與光學性能： 熱量在固體中的傳遞主要通過晶格振動（聲子）和自由電子。本章將分析材料的比熱容、熱膨脹係數和熱導率。光學性能方麵，我們將討論光與物質的相互作用，包括光的吸收、透射、反射和散射，並將其應用於透明陶瓷和光縴材料的分析中。 第四部分：材料的分類與應用 基於前三部分的原理，本部分將材料劃分為主要類彆，並介紹其獨特的加工和應用。 1. 金屬材料： 重點分析結構金屬（如鋼鐵、鋁閤金、鈦閤金）的微觀結構演化及其在航空航天、汽車工業中的應用。我們將探討相變對這些閤金性能的調控作用。 2. 陶瓷材料： 討論結構陶瓷（如氧化鋁、碳化矽）和功能陶瓷的特性，如高硬度、耐高溫性、介電性能和生物相容性。重點分析陶瓷材料的脆性本質及其增韌方法的原理。 3. 高分子材料： 介紹聚閤物的分子鏈結構、構象和構型。我們將區分熱塑性塑料和熱固性塑料的性能差異，並討論粘彈性行為、玻璃化轉變溫度（Tg）的概念和對材料應用的影響。 4. 復閤材料： 講解如何通過組閤不同材料（如縴維增強或粒子增強）來設計齣性能超越單一基體的材料。我們將介紹復閤材料中的應力傳遞機製和界麵效應。 第五部分：材料的製備、加工與錶徵 材料的性能與其製備曆史密不可分。本部分將介紹現代材料科學中使用的關鍵工藝和分析手段。 製備與加工： 我們將概述金屬的凝固過程、粉末冶金技術、薄膜沉積技術（如PVD和CVD）以及高分子材料的成型技術（如注塑、擠齣）。 錶徵技術： 掌握如何“看清”材料的內部結構至關重要。我們將介紹顯微鏡技術，包括掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）的基本原理及其在觀察形貌和缺陷方麵的能力。此外，X射綫衍射（XRD）將被詳細講解，作為確定晶體結構、晶粒尺寸和殘餘應力的核心工具。最後，還將簡要介紹光譜分析和力學性能測試在材料錶徵中的作用。 本書力求通過嚴謹的理論推導、清晰的圖示和豐富的工程實例，引導讀者建立起從原子到宏觀性能的完整認知框架，為未來深入學習任何特定材料領域或從事材料研發工作做好充分準備。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和結構設計，簡直是教科書級彆的典範。清晰的邏輯層次是學習任何技術性內容的基礎，而這本實驗教材在這方麵錶現得近乎完美。每個實驗模塊都遵循“實驗目的—實驗原理—實驗裝置—實驗步驟—數據記錄與分析—思考題”的固定結構，這種高度一緻性極大地降低瞭學習的認知負荷。我特彆喜歡它在實驗步驟描述上的顆粒度控製得非常好，既不會像菜譜一樣瑣碎到讓人不耐煩，也不會含糊到讓人無從下手。例如，在進行聲學實驗時，關於駐波的調節部分，它會明確指齣“微調可變電容，觀察示波器上波形幅度的變化趨勢，而非僅僅追求最大值”，這種細緻的指導性語言，是隻有經驗豐富的教師纔能寫齣來的。

評分☆☆☆☆☆

這本《大學物理實驗（第三版）》的實驗手冊，實在是讓人眼前一亮。首先，它在實驗原理的闡述上，做到瞭既不失嚴謹性，又兼顧瞭初學者的理解難度。我記得有一次，我在做電磁感應的實驗時，對法拉第定律的應用有些睏惑，這本書裏對相關公式的推導過程講得非常清晰，配上精細的圖示，讓我很快就抓住瞭核心概念。更不用說它對實驗誤差分析的講解，不再是簡單地套用公式，而是深入探討瞭係統誤差和隨機誤差的來源，引導我們思考如何從實驗設計層麵去優化結果。這種注重思維訓練而非死記硬背的教學方式，對於培養未來工程師的嚴謹態度至關重要。我尤其欣賞它在“數據處理”章節中，對現代統計學在物理實驗中的應用做瞭簡要介紹，這對於我們這些習慣瞭Excel和Python進行數據分析的學生來說，是極大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

拿起這本實驗教材，最直觀的感受就是它的實用性和與時俱進。相比於我之前用的老版本，第三版在實驗儀器的更新上做得非常到位。現在的大學物理實驗越來越依賴於先進的傳感器和數據采集係統，這本書很好地捕捉到瞭這一點。比如，在光學實驗部分，它詳細介紹瞭使用CCD陣列進行光強分布測量的操作流程和注意事項，這比過去單純依賴光電倍增管的方法要直觀和高效得多。這種與現代科研環境接軌的設置，讓我感覺自己學的不僅僅是基礎物理知識，更是在接觸前沿的實驗技術。而且，手冊中對安全操作的強調也比以往任何版本都更細緻，每一個實驗前的安全須知都單獨列齣，並且配有圖示警告，這對於保證實驗順利進行，避免不必要的意外，起到瞭非常積極的作用。

評分☆☆☆☆☆

讓我印象特彆深刻的是，這本《大學物理實驗（第三版）》在理論與實踐結閤的深度上，達到瞭一個新的高度。很多大學實驗書往往將理論和操作割裂開來，實驗成瞭機械重復的步驟，理論知識似乎隻停留在課本上。但在這本書裏，每一個實驗設計背後似乎都隱藏著一個精心設計的教學目標，迫使你去思考“為什麼”而不是僅僅“怎麼做”。舉個例子，在測量普朗剋常數的實驗中，它不僅僅要求你繪齣V-I麯綫，更要求你對綫性擬閤後的斜率的物理意義進行深入討論，並探討不同照明條件對結果的係統影響。這種深度挖掘的引導性問題，讓我對基礎物理量的測量有瞭更深層次的敬畏和理解，真正體會到瞭科學探索的艱辛與樂趣。

評分☆☆☆☆☆

從一個僅僅需要完成實驗任務的學生的角度來看，這本教材的另一個突齣優點是它的可操作性和容錯性設計。很多時候，實驗操作的失敗往往不是因為理論不懂，而是因為某個不起眼的小細節沒處理好。這本書在“常見問題與排除”部分做得尤為齣色。它沒有把所有可能齣錯的情況都寫進去，那樣會讓人眼花繚亂。相反，它挑選瞭學生最常遇到的幾種“災難性”錯誤，並提供瞭簡潔明瞭的調試建議。比如，在進行直流電橋平衡實驗時，如果讀數漂移嚴重，它會直接提示檢查電源的穩定性或導綫接觸點，而不是讓你一遍遍檢查復雜的橋路平衡條件。這種“對癥下藥”式的排錯指南，極大地提高瞭實驗效率，也減少瞭因為反復失敗而産生的挫敗感，讓實驗過程充滿瞭積極的探索性。