物理學

定價：30元

印次：1-1

ISBN：9787302214625

出版日期：2010年1月1日

印刷日期：2009年11月30日

本書是全國高職高專規劃教材。本書根據1999年教育部組織制定的《高職高專教育物理課程教學基本要求》，針對高職高專教學的特點而編寫，涵蓋了物理學的基本內容，全書包括力學、熱學、波動光學、電磁學、近代物理學基礎共5篇18章，並有物理學各分支學科的發展概述和著名科學家的簡介，書末備有附錄和習題答案。全書力求簡明扼要而不失科學性。本書可作為高等職業學校、高等專科學校、成人高校及本科院校開辦的二級職業技術學院、繼續教育學院和民辦高校工科類各專業的物理課教材，也可供文科類專業學生和社會讀者閱讀。

物理學是研究物質運動最一般規律和物質基本結構的學科。作為自然科學的帶頭學科，物理學研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質最基本的運動形式和規律，因此成為其他各自然科學學科的研究基礎。它的理論結構充分地運用數學作為自己的工作語言，以實驗作為檢驗理論正確性的唯一標準，它是當今最精密的一門自然科學學科。

第1篇 力 學

第1章質點運動學 2

1.1 質點運動的描述 2

1.1.1 參考系、質點、單位制 2

1.1.2 位置矢量 運動方程 位移 3

1.1.3 速度 5

1.1.4 加速度 6

1.1.5 直線運動的運動圖線 7

1.2 圓周運動 9

1.2.1 角量描述 9

1.2.2 切向加速度和法向加速度 10

1.3 相對運動 12

習題 14

第2章 牛頓運動定律 16

2.1 牛頓三大運動定律 16

2.2 牛頓運動定律的應用舉例 18

2.3 力學相對性原理 20

2.3.1 慣性參考系 20

2.3.2 力學相對性原理 21

習題 22

第3章 動量 24

3.1 動量定理 24

3.1.1 衝量 24

3.1.2 動量定理 24

3.2 動量守恆定律 25

習題 28

第4章 功和能 30

4.1 動能定理 30

4.1.1 功和功率 30

4.1.2 動能定理 31

4.2 勢能 34

4.2.1 保守力 34

4.2.2 勢能 36

4.3 功能原理 機械能守恆定律 37

4.3.1 功能原理 37

4.3.2 機械能守恆定律 38

4.4 碰撞 41

習題 43

第5章剛體的轉動 45

5.1剛體的定軸轉動 45

5.1.1剛體的定軸轉動的運動學

特徵 45

5.1.2角速度、角加速度的

方向性 45

5.2轉動定律 47

5.2.1力矩 47

5.2.2轉動定律 47

5.2.3轉動慣量 48

5.3角動量 51

5.3.1質點和剛體的角動量 51

5.3.2剛體轉動的角動量定理 52

5.3.3角動量守恆定律 53

5.4剛體轉動的動能定理 53

5.4.1力矩的功 53

5.4.2轉動動能 54

5.4.3剛體轉動的動能定理 54

習題 56

第2篇熱學

第6章氣體動理論 60

6.1理想氣體狀態方程 60

6.1.1氣體的狀態參量 60

6.1.2平衡態、准靜態過程 60

6.1.3理想氣體狀態方程 61

6.2理想氣體的壓強公式 62

6.2.1理想氣體的微觀模型 62

6.2.2理想氣體的壓強公式 62

6.3理想氣體的溫度公式及方均根速率 64

6.3.1理想氣體的溫度公式 64

6.3.2方均根速率 64

6.4能量均分定理 65

6.4.1自由度 65

6.4.2能量均分定理 66

6.4.3理想氣體的內能 66

6.5麥克斯韋氣體分子速率分佈律 67

6.5.1速率分佈函數 67

6.5.2麥克斯韋氣體分子速率

分佈律 67

6.5.33種統計速率 68

習題 69

第7章熱力學基礎 71

7.1熱力學第一定律 71

7.1.1准靜態過程 71

7.1.2功、熱量、內能 71

7.1.3熱力學第一定律 73

7.2熱力學第一定律的運用 74

7.2.1等容過程 75

7.2.2等壓過程 76

7.2.3等溫過程 77

7.3絕熱過程 79

7.4循環過程與熱機效率 81

7.4.1循環過程 81

7.4.2卡諾循環 83

7.4.3製冷機及其效率 84

7.5熱力學第二定律 85

7.5.1熱力學第二定律的兩種

表述 85

7.5.2熱力學第二定律的實質 86

習題 87

第3篇波動光學

第8章振動 91

8.1簡諧振動及其描述 91

8.1.1簡諧振動 91

8.1.2簡諧振動的特徵量 92

8.1.3簡諧振動曲線 94

8.2旋轉矢量法 95

8.3簡諧振動的能量 98

8.4振動的合成 99

8.4.1相位差 99

8.4.2振動的合成 99

習題 100

第9章波動 103

9.1機械波的產生和傳播 103

9.1.1機械波產生的條件 103

9.1.2橫波和縱波 103

9.1.3波面和波前 104

9.1.4波動的特徵量 104

9.2波動方程及其物理意義 105

9.2.1波動方程 105

9.2.2波動方程的物理意義 106

9.3波的能量和能流密度 110

9.3.1波的能量 110

9.3.2能流密度 111

9.4波的衍射和干涉 112

9.4.1惠更斯原理 112

9.4.2波的干涉 113

9.5駐波 116

9.5.1駐波的形成及描述 116

9.5.2半波損失 118

9.5.3駐波的能量 118

9.5.4弦的振動 118

9.6多普勒效應 119

習題 122

第10章光的干涉 125

10.1相干光 125

10.1.1光的電磁理論 125

10.1.2相干光 125

10.1.3光程 127

10.2楊氏雙縫干涉 128

10.2.1楊氏雙縫干涉實驗 128

10.2.2洛埃鏡 130

10.3薄膜干涉 132

10.4劈尖牛頓環 134

10.4.1劈尖干涉 134

10.4.2牛頓環 137

10.5邁克爾遜干涉儀 139

習題 141

第11章光的衍射 143

11.1惠更斯-菲涅耳原理 143

11.1.1光的衍射現象 143

11.1.2惠更斯-菲涅耳原理 143

11.1.3菲涅耳衍射和夫琅禾費

衍射 144

11.2單縫衍射 145

11.3衍射光柵 148

11.3.1光柵 148

11.3.2光柵方程 148

11.3.3衍射光譜 149

11.4光學儀器的解析度 151

11.4.1夫琅禾費圓孔衍射 151

11.4.2光學儀器的解析度 151

習題 153

第12章光的偏振 154

12.1光的偏振性研究 154

12.1.1光的偏振性及其表示 154

12.1.2偏振片的起偏和檢偏 155

12.1.3馬呂斯定律 156

12.2反射光和折射光的偏振 157

12.3雙折射現象 158

第4篇電磁學

第13章靜電場 162

13.1庫侖定律 162

13.1.1電荷的量子化 162

13.1.2電荷守恆定律 162

13.1.3庫侖定律 163

13.2電場強度 164

13.2.1靜電場 164

13.2.2電場強度 164

13.2.3電場強度疊加原理 164

13.2.4電場強度的計算 165

13.3高斯定理 170

13.3.1電力線 170

13.3.2電場強度通量 171

13.3.3高斯定理 172

13.4靜電場的環路定理和電勢能的

概念 177

13.4.1靜電場的環路定理 177

13.4.2電勢能 178

13.5電勢 179

13.5.1電勢 179

13.5.2等勢面 180

13.5.3電勢疊加原理 180

13.5.4電勢的計算 181

13.6靜電場中的導體 184

13.6.1靜電平衡條件 184

13.6.2靜電平衡時導體上電荷的

分佈 186

13.7靜電場中的電介質 191

13.7.1電介質及其分類 191

13.7.2電介質的極化 191

13.7.3介質中的高斯定理 193

13.8電容器的電容 194

13.8.1孤立導體的電容 194

13.8.2電容器的電容 194

13.8.3電介質對電容的影響 196

13.9靜電場的能量 197

13.9.1電容器儲存的靜電能 197

13.9.2靜電場的能量能量

密度 198

習題 200

第14章穩恆磁場 203

14.1穩恆電流 203

14.1.1電流電流密度 203

14.1.2穩恆電流穩恆電場 204

14.1.3電動勢 205

14.2磁感應強度 206

14.2.1磁場 206

14.2.2磁感應強度 207

14.3磁場的高斯定理 208

14.3.1磁力線 208

14.3.2磁通量 209

14.3.3磁場的高斯定理 209

14.4畢奧-薩伐爾定律及其運用舉例 210

14.4.1畢奧-薩伐爾定律 210

14.4.2畢奧-薩伐爾定律的

應用舉例 211

14.4.3運動電荷的磁場 213

14.5安培環路定理及其運用舉例 214

14.5.1安培環路定理 214

14.5.2安培環路定理的應用

舉例 215

14.6洛倫茲力及其應用 218

14.6.1洛倫茲力 218

14.6.2磁場中帶電粒子的運動 219

14.6.3在電場和磁場中帶電粒子的

運動 221

14.7安培力 225

14.7.1磁場對載流導線的作用 225

14.7.2兩無限長平行載流

直導線間的相互作用 226

14.8磁力矩 228

14.9磁場中的磁介質 229

14.9.1磁介質的磁化 229

14.9.2磁介質的磁導率 230

14.9.3磁介質中的安培環路定理 231

14.9.4鐵磁質 231

習題 234

第15章電磁感應 238

15.1電磁感應定律 238

15.1.1電磁感應現象 238

15.1.2楞次定律 239

15.1.3法拉第電磁感應定律 240

15.1.4感應電流感應電荷 241

15.2動生電動勢和感生電動勢 243

15.2.1動生電動勢 244

15.2.2感生電動勢 244

15.2.3電子感應加速器 245

15.2.4渦電流 246

15.3自感和互感 250

15.3.1自感 250

15.3.2互感 251

15.4磁場的能量 253

15.4.1通電線圈的儲能 253

15.4.2磁場的能量 254

習題 254

第16章電磁場和電磁波 257

16.1麥克斯韋電磁場理論 257

16.1.1位移電流假設 257

16.1.2麥克斯韋方程組 259

16.2電磁波 260

16.2.1電磁波的輻射與傳播 260

16.2.2平面電磁波的特性 262

16.2.3電磁波的能量 262

16.2.4電磁波譜 263

習題 264

第5篇近代物理基礎

第17章狹義相對論基礎 267

17.1狹義相對論效應 267

17.1.1狹義相對論基本原理 267

17.1.2洛倫茲變換 267

17.1.3狹義相對論效應 269

17.2相對性動量和能量 273

17.2.1相對性質量與動量 273

17.2.2相對性能量 274

17.2.3相對論質能關係 275

17.2.4相對論動量與能量的

關係 275

習題 276

第18章量子論基礎 277

18.1普朗克能量子假設 277

18.1.1黑體輻射 277

18.1.2普朗克能量子假設 279

18.2愛因斯坦光量子假設 280

18.2.1光電效應 280

18.2.2愛因斯坦光量子假設 282

18.2.3光子的質量和動量 283

18.3玻爾的氫原子理論 284

18.3.1氫原子光譜的規律性 284

18.3.2玻爾的氫原子理論 285

18.4德布羅意物質波假設 287

18.4.1德布羅意假設 287

18.4.2電子波動性的實驗驗證 287

18.4.3物質波的統計解釋 288

18.5海森堡不確定關係 289

習題 292

附錄1矢量 293

附錄2國際單位制 298

附錄3常用的物理常數表 299

習題答案 300

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