普通物理学 第2版

本书是参照教育部近期新《理工科类大学物理课程教学基本要求》（2010年版），在凝结编者多年教学实践经验的基础上几经修改编写而成的。本书内容依次是：力学（含刚体转动）、机械振动和机械波、热力学与统计物理学、波动光学、电磁学和近代物理学基础等，共17章。本书除第17章外，各章每节后均有思考题，每章后有习题，书后有习题参考答案。除带*号的选学内容和第17章的阅读材料外，讲授本书约需120～140学时。阅读本书需要微积分和矢量运算的基本知识。本书在编写中坚持了“四统一”的原则：在材料的取舍上注意了学科体系与一般教学需要的统一；在概念、思想的阐述上注意了逻辑顺序与历史顺序的统一；在行文叙述上注意了严谨性与可读性的统一，尤其注意了数学与物理的统一，目的是为读者奉献一部既有继承又有发展，比较系统又不庞杂，篇幅适度，便于教学和自学的新教材，以期有利于培养和提高学生的综合素质和数理分析能力。本书为普通高等学校理工科类大学物理基础课程教材，也可作为高校物理教师、学生和相关技术人员的参考书。

再版说明
编者的话
绪论1
第1部分力学
第1章质点运动学4
1.1位移和路程4
1.2速度和速率7
1.3加速度10
1.4切向加速度和法向加速度12
1.5运动叠加原理相对运动15
1.6用积分法求速度和位矢17
习题119
第2章质点动力学22
2.1牛顿运动定律22
2.2常见力和物体受力分析26
2.3牛顿运动定律的应用29
习题231
第3章功和能35
3.1功35
3.2动能定理37
3.3势能定理39
3.4机械能守恒定律42
习题347
第4章冲量和动量50
4.1冲量和动量动量守恒定律50
4.2碰撞53
4.3经典力学的适用范围和火箭飞行原理55
习题456
第5章刚体的定轴转动59
5.1刚体运动的基本形式和定轴转动59
5.2转动定律60
5.3质心运动定理和平行轴定理64
5.4转动能定理66
5.5角动量68
5.6开普勒定律71
习题574
第2部分机械振动和机械波
第6章机械振动78
6.1简谐振动78
6.2相位和旋转矢量82
6.3阻尼振动84
6.4谐振动的叠加86
习题691
第7章机械波94
7.1谐波函数94
7.2谐波能量97
7.3平面波和球面波惠更斯原理100
7.4波的叠加与干涉103
7.5驻波105
7.6声波多普勒效应108
习题7110
第3部分热力学与统计物理学
第8章热力学基本原理114
8.1理想气体状态方程115
8.2系统压力的功117
8.3热力学能热力学第一定律119
8.4理想气体的摩尔热容120
8.5绝热过程121
8.6卡诺循环123
8.7热力学第二定律126
8.8卡诺定理128
8.9熵增原理129
8.10物态方程和热力学系数131
习题8133
第9章统计物理学基本原理136
9.1玻耳兹曼分布136
9.2正则系综139
9.3近独立粒子系统142
9.4理想气体的热力学函数143
9.5麦克斯韦气体分子速率分布律144
9.6温度公式和压强公式148
9.7能量均分定理149
9.8气体的内迁移151
习题9153
第4部分波动光学
第10章波动光学156
10.1光波干涉的基本概念156
10.2劈尖牛顿环和薄膜159
10.3单缝衍射162
10.4光学仪器的分辨率166
10.5双缝干涉167
10.6光栅169
10.7光的偏振172
习题10174
第5部分电磁学
第11章静电场178
11.1电现象的基本概念178
11.2库仑定律179
11.3静电场182
11.4静电场高斯定理186
11.5电势191
11.6电场强度与电势的微分关系196
11.7静电场中的金属导体198
11.8逸出电势接触电势差202
11.9电容204
11.10电介质206
11.11电场能量210
习题11212
第12章稳恒电流215
12.1电流和电阻215
12.2焦耳定律217
12.3电动势218
12.4电容器的充放电221
12.5温差电动势223
12.6经典金属电子论226
习题12228
第13章稳恒磁场231
13.1磁感应强度231
13.2毕奥-萨伐尔定律233
13.3磁场高斯定理238
13.4安培环路定理239
13.5安培力和磁力矩242
13.6霍尔效应246
13.7磁介质247
习题13253
第14章电磁感应和电磁波257
14.1法拉第电磁感应定律257
14.2动生电动势259
14.3感生电动势261
14.4自感和互感263
14.5自感电路265
14.6磁场能量266
14.7麦克斯韦方程组268
14.8电磁波270
习题14274
第6部分近代物理学基础
第15章狭义相对论277
15.1经典力学的内在矛盾277
15.2狭义相对论的基本原理281
15.3相对论的时空观284
15.4相对论速度变换式288
15.5相对论力学的基本公式290
习题15293
第16章量子力学基本原理295
16.1黑体辐射295
16.2光电效应298
16.3康普顿效应300
16.4玻尔的氢原子理论302
16.5德布罗意波307
16.6薛定谔方程312
16.7一维定态问题315
16.8态矢量和力学量算符321
16.9不确定原理330
16.10角动量算符335
16.11电子在原子核库仑场中的运动338
16.12氢原子340
16.13力学量的守恒定律343
16.14表象及其变换345
16.15电子的自旋355
习题16360
第17章蓬勃发展的物理学362
17.1半导体物理学362
17.2超导物理学368
17.3纳米技术377
17.4非线性光学382
17.5广义相对论388
附录394
附录A参考答案394
附录B物理学常数410
附录C矢量分析411
参考文献413