物理学(第四版)(下卷) / 面向21世纪课程教材
作者: 刘克哲,张承琚
出版时间:2012-07-25
出版社:高等教育出版社
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
- 高等教育出版社
- 9787040357295
- 4
- 107382
- 44215402-7
- 平装
- 异16开
- 2012-07-25
- 440
- 388
- 理学
- 物理学
- O4
- 理学非物理类
- 本科
本书第三版是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,第二版是“面向21世纪课程教材”。以本书第二版为主讲教材的“物理学”课程被评为2004年度国家精品课程。本书根据教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会编制的《理工科非物理类专业大学物理课程教学基本要求》,从近代物理学的发展和要求出发,将相对论和量子力学等近代物理内容融合到教材中,使物理学近代发展的新成果与物理学基本原理有机地结合起来。同时,为便于教学,本书保持了原教材深入浅出、紧贴教学实践和符合教学规律等特点,并适当降低了难度。与本书配套的有学习指导书、电子教案及网络虚拟课堂,通过书后所配学习卡上的账号、密码即可进入虚拟课堂学习。全书共20章,分上、下卷出版,本书为下卷。
本书可供理工科非物理类专业的基础物理课程作为教材使用,也可供其他相关专业选用,并可供中学物理教师进修、自学使用。
第十二章 电磁感应和麦克斯韦电磁理论
§12-1 电磁感应及其基本规律
一、电磁感应现象
二、电磁感应定律
三、感应电动势
§12-2 互感和自感
一、互感现象
二、自感现象
*§12-3 涡流和趋肤效应
一、涡流
二、趋肤效应
§12-4 磁场的能量
§12-5 超导体的电磁特性
一、超导体的主要电磁特性
*二、对超导体主要电磁特性的解释
§12-6 麦克斯韦电磁理论
一、位移电流
二、麦克斯韦方程组
§12-7 电磁波的产生和传播
一、从电磁振荡到电磁波
二、偶极振子发射的电磁波
*三、赫兹实验
四、电磁波的波谱
*§12-8 电磁波理论
*§12-9电磁场的能量和动量
一、电磁场的能量密度和能流密度
二、电磁场的动量和光压
习题
第十三章 电路和磁路
§13-1 基尔霍夫定律
一、基尔霍夫第一定律
二、基尔霍夫第二定律
三、注意几个问题
§13-2 交流电和交流电路的基本概念
一、交流电的类型
二、描述简谐交流电的特征量
三、单元件的阻抗和相位差
§13-3 交流电路的矢量图解法
一、串联电路
二、并联电路
§13-4 交流电路的复数解法
一、交流电简谐量与复数的对应关系
二、元件和电路的复阻抗
三、交流电路的基尔霍夫方程组及其复数形式
§13-5 交流电的功率
一、瞬时功率和有功功率
二、视在功率和无功功率
*三、提高功率因数的意义和方法
*§13-6 串联共振电路
一、串联共振现象
二、串联共振电路的品质因数(Q值)
三、串联共振电路的频率选择性
§13-7 磁路和磁路定律
一、在磁介质分界面上磁感应线的折射
二、磁路的概念
三、磁路定律
习题
第十四章 光学
§14-1 几何光学中的基本定律和原理
一、光的直线传播定律
二、光的反射定律和折射定律
三、全反射
四、光的可逆性原理
§14-2 光在球面上的折射
一、介绍几个概念
二、球面折射公式
三、高斯公式
四、球面折射成像的作图法
五、球面折射的横向放大率
§14-3 光在球面上的反射
§14-4 薄透镜
一、薄透镜
二、薄透镜成像
三、放大镜
§14-5 光波及其相干条件
一、光波
二、光程
三、相干条件
四、获得相干光波的方法
§14-6 分波前干涉
一、杨氏实验
*二、对干涉条纹可见度的分析
§14-7 分振幅干涉
一、薄膜干涉
二、迈克耳孙干涉仪
§14-8 惠更斯菲涅耳原理和衍射现象分类
一、惠更斯菲涅耳原理
二、衍射现象的分类
§14-9 单缝和圆孔的夫琅禾费衍射
一、单缝的夫琅禾费衍射
二、圆孔的夫琅禾费衍射
§14-10 衍射光栅
§14-11 衍射规律的应用
一、光学系统分辨本领的分析
二、X射线在晶体中的衍射
*§14-12 信息光学
一、光学信息处理
二、全息照相
§14-13 光的偏振态
一、自然光和线偏振光
二、部分偏振光
*三、椭圆偏振光和圆偏振光
§14-14 偏振光的获得和检测
一、偏振光的获得
二、偏振光的检测
§14-15 旋光现象和电磁场的光效应
一、旋光现象
*二、磁致旋光效应
*三、电光效应
§14-16 光的吸收、色散和散射
一、光的吸收
二、光的色散
三、光的散射
习题
第十五章 波与粒子
§15-1 黑体辐射
一、热辐射
二、黑体辐射的基本规律
三、普朗克辐射公式和能量子的概念
§15-2 光电效应
一、光电效应的实验规律
二、经典理论遇到的困难
三、爱因斯坦的光子论及其对光电效应的解释
§15-3 康普顿效应
一、康普顿效应及其观测
二、光子论对康普顿效应的解释
三、光的波粒二象性
§15-4 氢原子光谱和玻尔的量子论
一、原子的核型结构模型及其与经典理论的矛盾
二、氢原子光谱的规律性
三、玻尔的量子论
§15-5 微观粒子的波动性
一、德布罗意波及其实验观测
二、不确定关系
习题
第十六章 量子力学基础
§16-1 波函数及其统计诠释
一、经典物理学中的波函数
二、在量子力学中波函数的统计意义
三、波函数的空间对称性——— 宇称的概念
§16-2 薛定谔方程
一、含时薛定谔方程
二、定态薛定谔方程
三、力学量的算符表示
四、本征函数、本征值和平均值
五、概率守恒和概率流密度矢量
§16-3 一维势阱和势垒问题
一、一维无限深方势阱
二、势垒穿透和隧道效应
§16-4 一维谐振子问题
一、一维谐振子的定态薛定谔方程
二、一维谐振子的本征函数和能量本征值
*§16-5 氢原子
一、有心力场中的薛定谔方程
二、角动量的本征函数和相应的量子数
三、径向波函数和氢原子的能级
四、能量的本征函数和能级的简并度
五、类氢离子
*§16 6 氢原子中电子的概率分布
一、电子概率的径向分布
二、电子概率的角度分布
习题
第十七章 电子的自旋和原子的壳层结构
§17-1 原子的轨道磁矩和正常塞曼效应
一、原子的轨道磁矩
二、外磁场对轨道磁矩的作用和正常塞曼效应
§17-2 电子的自旋
一、施特恩格拉赫实验
二、电子自旋和自旋磁矩
三、碱金属原子光谱的精细结构
四、自旋轨道相互作用
五、单电子体系的原子磁矩
*六、反常塞曼效应
*§17-3 L S 耦合和j j 耦合
一、原子的电子组态
二、L S耦合
三、j j耦合
四、选择定则
§17-4 原子的壳层结构
一、元素性质的周期性
二、原子中电子的壳层结构
三、原子的基态
§17-5 X 射线
一、X射线的发射和发射谱
*二、俄歇电子和同步辐射
*§17-6 激光
一、激光原理
二、激光的应用
习题
第十八章 热力学与统计物理学概述
§18-1 热力学第一定律
一、热力学中的基本概念
二、热力学第一定律
三、热容和焓
§18-2 理想气体的热力学过程
一、等体过程
二、等压过程
三、等温过程
四、绝热过程
*五、多方过程
§18-3 卡诺循环
一、循环
二、卡诺循环
§18-4 热力学第二定律
一、可逆过程和不可逆过程
二、热力学第二定律的两种表述
三、热力学第二定律的实质
§18-5 卡诺定理
§18-6 熵增加原理
一、熵的概念
二、熵增加原理和热力学基本关系式
§18-7 自由能和自由焓
一、自由能和最大功原理
二、自由焓和化学势
§18-8 热力学第三定律
一、获得超低温的有效方法
二、热力学第三定律
§18-9 统计物理学的基本概念
一、粒子运动状态的描述
二、系统微观运动状态的描述
三、三种系统及其微观态数
四、等概率假设
§18-10 玻尔兹曼统计
一、玻尔兹曼系统的最概然分布——— 玻尔兹曼分布
二、麦克斯韦速度分布律
三、在重力场中粒子按高度的分布
*四、固体的热容和爱因斯坦理论
§18-11 玻色统计和费米统计
一、玻色系统和费米系统的最概然分布
二、光子气体
*三、玻色爱因斯坦凝聚
*四、金属中的自由电子气体
*五、晶格振动——— 声子以及元激发的概念
习题
第十九章 原子核和粒子
§19-1 原子核的一般性质
一、原子核的组成
二、原子核的质量数和电荷数
三、原子核的大小和形状
*§19-2 原子核的量子性质
一、原子核的自旋和磁矩
二、核磁共振
三、原子核的电四极矩
四、原子核的宇称和统计性
§19-3 核力
一、核力的性质
二、核力的介子场理论
三、核力的夸克模型
*§19-4 原子核的结构模型概述
一、壳层模型
二、集体模型
§19-5 原子核的稳定性和结合能
一、核素图和β稳定线
二、原子核的结合能
三、结合能的释放和利用
§19-6 原子核衰变的基本规律
一、放射性衰变
二、放射性衰变的规律
*三、放射系
§19-7 三类放射性衰变
一、α衰变和衰变能的概念
二、β衰变和中微子假说
三、γ 衰变和穆斯堡尔效应
四、放射性同位素的应用
§19-8 对粒子的探索和研究
§19-9 粒子及其相互作用
一、关于“基本”粒子
二、粒子内在属性的描述
三、物质存在的基本形式
四、粒子的相互作用
五、粒子的分类
六、强子结构的夸克模型
§19-10 粒子物理的标准模型
一、三代费米子
二、基本相互作用
三、规范玻色子
习题
第二十章 天体和宇宙
§20-1 宇宙中的天体
一、恒星
二、太阳系
三、星际物质
四、星系和星系团
§20-2 太阳和它的八大行星
一、太阳的结构和活动
二、太阳的八大行星
§20-3 恒星及其演化
一、恒星的一般物理特性
二、恒星的演化过程略述
§20-4 致密天体
一、白矮星
二、中子星
三、黑洞
§20-5 标准宇宙学模型
一、大爆炸宇宙学的观测、实验基础
二、大爆炸宇宙学的理论基础
三、宇宙学的标准模型——— 大爆炸宇宙学
四、宇宙膨胀的规律
五、大爆炸宇宙学理论模型的疑难
习题
习题答案
附录
(一) 物理学常用常量
(二) 矢量分析中的常用关系式
(三) 国际单位制的有关规定
主要参考资料