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大学物理(下册)

中国水利水电出版社
    【作 者】主编 梁志强 王伟 【I S B N 】978-7-5170-2677-8 【责任编辑】李炎 【适用读者群】本专通用 【出版时间】2015-01-01 【开 本】16开 【装帧信息】平装(光膜) 【版 次】第1版第1次印刷 【页 数】172 【千字数】216 【印 张】10.75 【定 价】20 【丛 书】应用技术型高等教育“十二五”规划教材 【备注信息】
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    本教材的编写参照了教育部物理基础课程教学指导委员会编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求》(2010年版),教材内容涵盖基本要求的核心内容及部分扩展内容。例题、习题等内容的编写,借鉴了国外优秀物理教材的做法,尽量结合工程技术实例和日常生活事例,具有突出物理学应用、适度淡化理论推导等特点。

    本教材分为上、下两册共14章。上册包括力学、电磁学8章内容,下册为机械振动、波动、热学、光学、近代物理基础6章内容。

    本教材可作为高等学校工科各专业的教材或参考书,也可作为高职类大学的教材,或供自学者阅读。

    本书配有免费电子教案,读者可以从中国水利水电出版社网站以及万水书苑下载,网址为:http://www.waterpub.com.cn/softdown/或http://www. wsbookshow.com。

    ·本教材分为上、下两册,上册内容包括力学、电磁学,下册内容涵盖机械振动、机械波、热学、光学、近代物理基础等。

    ·本教材继承了国内优秀教材的传统特色,思路清晰,表述精练,并最大限度体现应用型大学特色。

    ·本教材在讲述理论的同时,尽量结合工程技术和日常生活实例,突出物理学应用,适度淡化理论推导。

    ·本教材在例题、习题设计等方面借鉴国外优秀物理教材的优点,强调理论与实际紧密结合,注重物理思想的表述和物理图像的描述,编排顺序由简单到复杂。

    本教材的编写参照了教育部物理基础课程教学指导委员会编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求》(2010年版),教材内容涵盖了基本要求的核心内容及部分扩展内容。教材编写尽量结合工程技术实例和日常生活事例,具有突出物理学应用、适度淡化理论推导等特点,以适应各类应用技术型高校对大学物理课程的教学要求。

    本教材继承了国内优秀物理教材的传统特色,思路清晰、表述精炼。同时在例题、习题编写设计等方面又借鉴了国外优秀物理教材的做法,强调理论与实际紧密结合,注重物理思想的表述和物理图像的描述。特别注意将例题、习题与工程技术问题和日常生活实例密切结合,尤其是结合交通工程技术等问题,尽可能减少“质点”、“滑块”等生硬的名词在例题和习题中出现,最大限度体现应用技术型大学的特色及交通行业的特点。本书的例题和习题采用由简单到复杂的分层次编写。

    本教材分为上、下两册,上册内容包括力学、电磁学,下册涵盖机械振动、波动、热学、光学、近代物理基础等内容。本教材可作为高等学校工科“大学物理”课程的教材或参考书,也可作为高职类“大学物理”课程的教材,还可供大学文理科相关专业选用和自学者阅读。与教材配套的资源“习题分析与解答”、“电子教案”、“素材库”等将陆续出版,从而构建“大学物理”课程较完善的资源体系,为各类应用技术型高校开设“大学物理”课程提供良好的服务。

    本教材由山东省教学名师梁志强教授主持编写,是山东交通学院“物理公共基础课及物理专业理论课教学团队”十余年“大学物理”课程教学实践及相关教研成果的概括和总结。其中梁志强教授、伊长虹博士分别负责力学、电磁学的编写工作,王伟教授、陈建中博士和李洪云博士分别负责光学、热学和近代物理基础的编写工作。第1~4章由梁志强、陈建中、刘进庆、尹妍妍、王青编写;第5~8章由伊长虹、李洪云、王伟、吴世亮、胡丽君、王立飞编写;第9~10章由梁志强、刘进庆、尹妍妍、王立飞编写;第11章由王伟、王青、栗世涛编写;第12~13章由陈建中、吴世亮、胡丽君、李畅编写;第14章由李洪云和伊长虹编写;梁志强负责上、下两册的统稿工作。

    感谢中国水利水电出版社为本教材出版付出的辛勤劳动。

    本教材不当之处,欢迎使用者指正,以便再版时更正。

    编 者

    2014年9月于山东交通学院无影山校区

    前言
    第9章 机械振动基础 1
    9.1 简谐振动 1
    9.2 旋转矢量 4
    9.3 简谐振动的应用 4
    9.4 简谐振动的合成 10
    9.4.1 两个同方向同频率简谐振动的合成 11
    9.4.2 两个相互垂直同频率简谐振动的合成 12
    9.4.3 两个同方向不同频率简谐振动的合成 13
    9.4.4 两个相互垂直不同频率简谐振动的合成 14
    9.5 阻尼振动 受迫振动 共振 15
    9.5.1 阻尼振动 15
    9.5.2 受迫振动 共振 16
    9.5.3 位移共振 17
    9.5.4 阻尼振动、受迫振动和共振的应用 18
    习题9 19
    第10章 波动 22
    10.1 机械波的产生 22
    10.1.1 机械波的产生 22
    10.1.2 横波与纵波 22
    10.1.3 波线 波面 23
    10.2 波速 波长 波的周期 23
    10.2.1 波速 23
    10.2.2 波长 24
    10.2.3 波的周期 24
    10.3 平面简谐波的波函数 25
    10.3.1 平面简谐波 25
    10.3.2 平面简谐波波函数的建立 25
    10.3.3 波函数的物理意义 27
    10.4 波的能量 30
    10.4.1 波动的能量密度 30
    10.4.2 波动的能流密度 30
    10.5 波的衍射 32
    10.5.1 惠更斯原理及其应用 32
    10.5.2 波的衍射 32
    10.6 波的叠加原理 波的干涉 33
    10.6.1 波的叠加原理 33
    10.6.2 波的干涉 33
    10.6.3 驻波 36
    10.7 多普勒效应 41
    10.7.1 波源不动,观察者相对介质运动的多普勒效应 41
    10.7.2 观察者不动,波源相对介质运动的多普勒效应 42
    10.7.3 波源与观察者同时相对介质运动的多普勒效应 43
    10.8 声波及其应用 44
    10.8.1 声波 44
    10.8.2 超声波 45
    10.8.3 次声波 45
    10.9 电磁波及其应用 45
    10.9.1 电磁波的波动方程 45
    10.9.2 电磁波的性质 46
    10.9.3 电磁波谱及电磁波的应用 47
    习题10 48
    第11章 光学 51
    11.1 光源的发光机制 光的相干性 51
    11.1.1 光源的发光机制 51
    11.1.2 光的相干性 52
    11.1.3 光程和光程差 54
    11.1.4 透镜的等光程性 55
    11.2 分波阵面干涉 56
    11.2.1 杨氏双缝干涉 56
    11.2.2 劳埃德镜 58
    11.3 分振幅干涉 59
    11.3.1 薄膜干涉 59
    11.3.2 增透膜与增反膜及其应用 61
    11.3.3 劈尖及其应用 63
    11.3.4 牛顿环及其应用 66
    11.3.5 迈克尔逊干涉仪 67
    11.4 光的衍射 69
    11.4.1 光的衍射现象 69
    11.4.2 惠更斯-菲涅耳原理 70
    11.4.3 菲涅耳衍射 夫琅禾费衍射 71
    11.5 夫琅禾费单缝衍射 71
    11.5.1 夫琅禾费单缝衍射的实验装置 71
    11.5.2 菲涅耳半波带法确定明暗条纹的位置 72
    11.5.3 单缝衍射条纹分布特点 73
    11.6 夫琅禾费圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 76
    11.6.1 夫琅禾费圆孔衍射 76
    11.6.2 光学仪器的分辨本领 76
    11.7 光栅衍射 78
    11.7.1 光栅 79
    11.7.2 光栅衍射条纹分布特点 79
    11.8 光的偏振 82
    11.8.1 光的偏振态 82
    11.8.2 起偏与检偏、马吕斯定律 83
    11.8.3 布儒斯特角 85
    习题11 87
    第12章 气体动理论 90
    12.1 气体的状态 90
    12.1.1 气体的状态参量 90
    12.1.2 理想气体的平衡态 90
    12.1.3 理想气体的物态方程 91
    12.2 气体分子热运动 92
    12.2.1 气体的组成 92
    12.2.2 分子的热运动 92
    12.2.3 分子间的相互作用力 92
    12.3 理想气体的压强和温度 93
    12.3.1 理想气体的微观模型 93
    12.3.2 理想气体的统计假设 94
    12.3.3 理想气体的压强公式 94
    12.3.4 理想气体的温度公式 96
    12.4 能量均分定理 理想气体的内能 97
    12.4.1 自由度 97
    12.4.2 能量均分定理 97
    12.4.3 理想气体的内能 98
    12.5 麦克斯韦气体分子速率分布律 99
    12.5.1 测定气体分子速率的实验 99
    12.5.2 麦克斯韦气体分子速率分布率 100
    12.5.3 理想气体的三种统计速率 100
    12.6 气体分子平均碰撞次数及平均自由程 102
    12.6.1 平均碰撞频率 102
    12.6.2 平均自由程 102
    习题12 103
    第13章 热力学基础 106
    13.1 热力学第一定律 106
    13.1.1 准静态过程 106
    13.1.2 功 106
    13.1.3 热量 107
    13.1.4 内能 107
    13.1.5 热力学第一定律 108
    13.2 对理想气体应用热力学第一定律 108
    13.2.1 等体过程 气体的摩尔定体热容 108
    13.2.2 等压过程 气体的摩尔定压热容 110
    13.2.3 等温过程 112
    13.2.4 绝热过程 113
    13.3 热力学循环与卡诺循环 115
    13.3.1 循环过程 115
    13.3.2 热机和制冷机 116
    13.3.3 卡诺循环 117
    13.4 热力学第二定律 121
    13.4.1 热力学第二定律的两种表述 121
    13.4.2 热力学第二定律两种表述的等效性 122
    13.5 可逆过程与不可逆过程 卡诺定理 123
    13.5.1 可逆过程与不可逆过程 123
    13.5.2 卡诺定理 123
    13.6 熵和熵增加原理 124
    13.6.1 克劳修斯等式 124
    13.6.2 熵增加原理 125
    13.6.3 玻耳兹曼关系式 126
    习题13 126
    第14章 近代物理基础 130
    14.1 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换 130
    14.1.1 伽利略变换 130
    14.1.2 狭义相对论的基本原理 131
    14.1.3 洛伦兹变换 131
    14.1.4 洛伦兹速度变换 132
    14.2 狭义相对论的时空观 133
    14.2.1 同时的相对性 133
    14.2.2 时间延缓 134
    14.2.3 长度的收缩 134
    14.3 狭义相对论动力学基础 135
    14.3.1 相对论质速关系 135
    14.3.2 相对论动力学基本方程 136
    14.3.3 相对论质能关系 137
    14.4 早期量子理论 138
    14.4.1 黑体辐射和普朗克的能量子假设 138
    14.4.2 光电效应和光量子理论 140
    14.4.3 氢原子光谱和玻尔的量子论 142
    14.5 德布罗意波 不确定关系 145
    14.5.1 微观粒子的波粒二象性 145
    14.5.2 不确定关系 147
    14.6 波函数 薛定谔方程 148
    14.6.1 波函数及其统计解释 148
    14.6.2 薛定谔方程 150
    习题14 153
    习题答案 155
    参考文献 162
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