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大學物理學

大學物理學（第三版）C5版上冊

《大學物理學》是2013年1月發行的書籍，作者是陳曙光。

1大學物理學（第三版）C5版上冊 2圖書詳細信息： 3圖書簡介：

4前言 5目錄

大學物理學（第三版）C5版上冊

作者：張三慧普通高等教育“十一五”國家級規劃教材 2009年度普通高等教育精品教材

圖書詳細信息：

ISBN：9787302304043

定價：28元

印次：3-2

裝幀：平裝

印刷日期：2013-12-18

圖書簡介：

本書是張三慧編著的《大學物理學》（第三版）力學、熱學，講述物理學基礎理論的力學和熱學部分。其中力學部分包括質點力學、剛體的轉動、振動和波；熱學部分包括溫度和氣體動理論，熱力學第一和第二定律。書中特別著重於守恆定律的講解，也特別注意從微觀上闡明物理現象及規律的本質。內容的選擇上除了包括經典基本內容外，還注意適時插入現代物理概念與物理思想。為了擴大學生的現代物理知識領域，本書還專辟了“今日物理趣聞”欄目以備選講或選讀。此外，安排了許多現代的聯繫各方面的實際的例題和習題。

本書可作為高等院校的物理教材，也可以作為中學物理教師教學或其他讀者自學的參考書，與本書配套的《大學物理學（第三版）學習輔導與習題解答》可幫助讀者學習本書。

前言

這部《大學物理學》（第三版）含力學、熱學、電磁學、光學和量子物理5部分內容。本書內容完全涵蓋了2006年我國教育部發布的“非物理類理工學科大學物理課程基本要求”。書中對物理學的基本概念與規律進行了正確明晰的講解。講解基本上都是以最基本的規律和概念為基礎，推演出相應的概念與規律。筆者認為，在教學上應用這種演繹邏輯更便於學生從整體上理解和掌握物理課程的內容。

力學是以牛頓定律為基礎展開的。除了直接應用牛頓定律對問題進行動力學分析外，還引入了動量、角動量、能量等概念，並著重講解相應的守恆定律及其應用。除慣性系外，還介紹了利用非慣性系解題的基本思路，剛體的轉動、振動、波動這三章內容都是上述基本概念和定律對於特殊系統的應用。

熱學的講述是以微觀的分子運動的無規則性這一基本概念為基礎的。除了闡明經典力學對分子運動的應用外，特別引入並加強了統計概念和統計規律，包括麥克斯韋速率分佈律的講解。對熱力學第一定律也闡述了其微觀意義。對熱力學第二定律是從宏觀熱力學過程的方向性講起，說明方向性的微觀根源，並利用熱力學概率定義了玻耳茲曼熵並說明了熵增加原理。這種講法最能揭露熵概念的微觀本質，也便於理解熵概念的推廣應用。

電磁學按照傳統講法，講述電磁學的基本理論，包括靜止和運動電荷的電場、運動電荷和電流的磁場、介質中的電場和磁場、電磁感應、電磁波等。

光學以電磁波和振動的疊加的概念為基礎，講述了光電干涉和衍射的規律。光的偏振講述了電磁波的橫波特徵。然後，根據光電波動性在特定條件下的近似特徵--直線傳播，講述了幾何光學的基本定律及反射鏡和透鏡的成像原理。

以上力學、熱學、電磁學、光學各部分的內容基本上都是經典理論，但也在適當地方穿插了量子理論的概念和結論以便相互比較。前言大學物理學（第三版）量子物理是從波粒二象性出發以定態薛定諤方程為基礎講解的。介紹了原子、分子中電子的運動規律以及狹義相對論的知識。狹義相對論的講解以兩條基本假設為基礎，從同時性的相對性這一“關鍵的和革命的”（楊振寧語）概念出發，逐漸展開得出各個重要結論。這種講解可以比較自然地使學生從物理上而不只是從數學上弄懂狹義相對論的基本結論。關於教學要求中的擴展內容，如基本粒子和宇宙學的基本知識是在“今日物理趣聞A”和“今日物理趣聞C”欄目中作為現代物理學前沿知識介紹的。

本書除了5部分的基本內容外，還開闢了“今日物理趣聞”欄目，介紹物理學的近代應用與前沿發展。

本書各章均配有習題，以幫助學生理解和掌握已學的物理概念和定律或擴充一些新的知識。這些題目有易有難，絕大多數是實際現象的分析和計算。題目的數量適當，不以多取勝。也希望學生做題時不要貪多，而要求精，要真正把做過的每一道題從概念原理上搞清楚，並且用儘可能簡潔明確的語言、公式、圖像表示出來，需知，對一個科技工作者來說，正確地書面表達自己的思維過程與成果也是一項重要的基本功。

本書在保留經典物理精髓的基礎上，特別注意加強了現代物理前沿知識和思想的介紹。本書內容取材在注重科學性和系統性的同時，還注重密切聯繫實際，選用了大量現代科技與我國古代文明的資料，力求達到經典與現代，理論與實際的完美結合。

本書在量子物理中專門介紹了近代（主要是20世紀30年代）物理知識，並在其他部分適當介紹了物理學的最新發展，同時為了在大學生中普及物理學前沿知識以擴大其物理學背景，在“今日物理趣聞”專欄中，分別介紹了基本粒子、混沌--決定論的混亂、大爆炸和宇宙膨脹、能源與環境、等離子體、超導電性等專題。這些都是現代物理學以及公眾非常關心的題目。本書所介紹的趣聞有的已伸展到最近幾年的發現，這些“趣聞”很受學生的歡迎，他們拿到新書後往往先閱讀這些內容。

物理學很多理論都直接聯繫著當代科技乃至人們的日常生活。教材中列舉大量實例，既能提高學生的學習興趣，又有助於對物理概念和定律的深刻理解以及創造性思維的啟迪。本書在例題和習題部分引用了大量的實例，特別是反映現代物理研究成果和應用的實例，如全球定位系統、光碟、宇宙探測、天體運行、雷達測速、立體電影等。同時還大量引用了我國從古到今技術上以及生活上的有關資料，例如古籍《宋紀要》關於“客星”出沒的記載，北京天文台天線陣，長征火箭，神舟飛船，天壇祈年殿，黃果樹瀑布，阿迪力走鋼絲，本人抖空竹，1976年唐山大地震，1988年特大洪災，等。這些例子體現了民族文化，可以增強學生對物理的“親切感”，而且有助於學生的民族自豪感和責任心的提升。

物理教學除了“授業”外，還有“育人”的任務。為此本書介紹了十幾位科學大師的事迹，簡要說明了他們的思想境界、治學態度、開創精神和學術成就，以之作為學生為人處事的借鑒。在此我還要介紹一下我和帕塞爾教授的一段交往。帕塞爾教授是哈佛大學教授，1952年因對核磁共振研究的成果榮獲諾貝爾物理學獎。我於1977年看到他編寫的《電磁學》，深深地為他的新講法所折服。用他的書講述兩遍后，於1987年冒然寫信向他請教，沒想到很快就收到他的回信（見附圖）和贈送給我的教材（第二版）及習題解答。他這種熱心幫助一個素不相識的外國教授的行為使我非常感動。

帕塞爾《電磁學》（第二版）封面

本書作者與帕塞爾教授合影（1993年）

帕塞爾回信複印件

他在信中寫道“本書170-171頁關於L. Page的註解改正了第一版的一個令人遺憾的疏忽。1963年我寫該書時不知道Page那篇出色的文章，我並不認為我的講法是原創的--遠不是這樣--但當時我沒有時間查找早先的作者追溯該講法的歷史。現在既然你也喜歡這種講法，我希望你和我一道在適當時機宣揚Page的1912年的文章。”一位物理學大師對自己的成就持如此虛心、謙遜、實事求是的態度使我震撼。另外他對自己書中的疏漏（實際上有些是印刷錯誤）認真修改，這種嚴肅認真的態度和科學精神也深深地教育了我。帕塞爾這封信所顯示的作為一個科學家的優秀品德，對我以後的為人處事治學等方面都產生了很大影響，始終視之為楷模追隨仿效，而且對我教的每一屆學生都要展示帕塞爾的這封信對他們進行教育，收到了很好的效果。

本書的撰寫和修訂得到了清華大學物理系教師的熱情幫助（包括經驗與批評），也採納了其他兄弟院校的教師和同學的建議和意見。此外也從國內外的著名物理教材中吸取了很多新的知識、好的講法和有價值的素材。這些教材主要有：新概念物理教程（趙凱華等）, Feyman Lectures on Physics, Berkeley Physics Course (Purcell E M, Reif F, et al.) , The Manchester Physics Series (Mandl F, et al.) , Physics (Chanian H C.) , Fundamentals of Physics (Resnick R) , Physics (Alonso M et al.）等。

對於所有給予本書幫助的教師和學生以及上述著名教材的作者，本人在此謹致以誠摯的謝意。清華大學出版社諸位編輯對第三版雜亂的原稿進行了認真的審閱和編輯，特在此一併致謝。

張三慧2008年1月於清華園

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大學物理學（第三版）C5版上冊

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