物理学基本教程
2008-6
高等教育出版社
张达宋 主编
317
380000
本书系普通高等教育“十一五”国家级规划教材,是在第二版基础上修订改编而成的,凝结了作者长期教学的经验和心血。这次修订保留了原书选材适当、概念阐述清晰、语言精练等特点,并根据新近拟定的“非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求”,吸取了国内外最新出版的物理教材的优点,调整了全书的体系结构,充实了反映物理学前沿研究、与生活实际和现代工程应用结合的内容,对思考题和习题进行了必要的调整,使之与教材内容协调、与本书所面向的学生相适应。 全书共分上、下两册。上册内容为力学、电场和磁场。下册内容为气体动理论和热力学基础、振动与波动和近代物理学。本册为下册,共七章:气体动理论、热力学基础、振动、波动、光学、狭义相对论基础和量子物理基础。 本书可作为高等学校非物理类理工学科各专业的教材,也可供文理科有关专业选用和社会读者阅读。
第三篇 气体动理论和热力学基础 第十章 气体动理论 10-1 热力学第零定律 10-2 气体的状态参量理想气体物态方程 平衡状态 10-3 气体动理论的基本概念 10-4 气体动理论的压强公式 10-5 气体分子的平均平动动能与温度的关系 10-6 能量按自由度均分原则理想气体的内能 10-7 麦克斯韦速率分布律 10-8 玻耳兹曼分布律 10-9 分子的平均自由程和平均碰撞次数 10-10 气体内的迁移现象 10-11 实际气体的范德瓦耳斯方程 思考题 习题 第十一章 热力学基础 11-1 功内能热量 11-2 热力学第一定律 11-3 热力学第一定律对理想气体等体、等压和等温过程的应用 11-4 气体的热容 11-5 热力学第一定律对理想气体绝热过程的应用 11-6 循环过程卡诺循环热机的效率 11-7 热力学第二定律 11-8 可逆过程和不可逆过程卡诺定理 11-9 熵 11-10 热力学第二定律的统计意义 思考题 习题第四篇 振动与波动 第十二章 振动 12-1 简谐振动 12-2 简谐振动的能量 12-3 阻尼振动受迫振动共振 12-4 一维简谐振动的合成拍现象 12-5 两个互相垂直的简谐振动的合成 12-6 振荡电路电磁振荡 12-7 非线性振动简介 思考题 习题 第十三章 波动 13-1 机械波的产生和传播 13-2 机械波的传播速度 13-3 平面简谐波的波函数 13-4 波的能量能流密度 13-5 惠更斯原理及其应用 13-6 波的叠加原理波的干涉 13-7 驻波 13-8 多普勒效应 13-9 电磁波的产生和辐射 13-10 电磁波的基本性质 13-11 电磁波的能量 13-12 电磁波谱 思考题 习题 第十四 章光学 14-1 关于光的本性的认识发展简史 14-2 几何光学基本定律 14-3 光在平面上的反射和折射 14-4 光在球面上的反射和折射 14-5 薄透镜 14-6 光源 光的相干性 14-7 由分波阵面法产生的光的干涉 14-8 由分振幅法产生的光的干涉 14-9 迈克耳孙干涉仪 14-10 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理 14-11 单缝衍射 14-12 衍射光栅 14-13 光学仪器的分辨本领 14-14 晶体对X射线的衍射 14-15 自然光和偏振光 光的横波性质马吕斯定律 14-16 反射和折射时光的偏振 14-17 光的双折射现象 14-18 偏振光的干涉及其应用 14-19 全息照相简介 思考题 习题第五篇 近代物理学基础 第十五 章狭义相对论基础 15-1 伽利咯相对性原理经典力学时空观伽利略变换 15-2 以太假设迈克耳孙一莫雷实验 15-3 爱因斯坦假设 15-4 狭义相对论的时空观 15-5 洛伦兹变换 15-6 相对论动力学基础 思考题 习题 第十六章 量子物理基础 16-1 绝对黑体的辐射普朗克量子假设 16-2 光电效应爱因斯坦的光子假设 16-3 原子模型原子光谱 16-4 玻尔的氢原子理论 16-5 实物粒子的波动性 16-6 不确定关系 16-7 粒子的波函数薛定谔方程 16-8 一维定态问题 16-9 氢原子电子自旋 16-10 多电子原子原子的电子壳层结构 16-11 激光 16-12 晶体的能带半导体的导电机制 思考题 习题附录1 常用基本物理常量(2006年推荐值)附录2 常用物理量及其单位习题答案
版权页: 插图: 第十六章 量子物理基础 19世纪末、20世纪初是物理学发生重大变革的时期,就在爱因斯坦提出相对论的同时,人类对自然界的研究进入了微观领域,在这个时期,有一系列重大的实验发现都无法用经典物理学的理论解释,迫使物理学家们不得不跳出经典物理学的框架去寻找新的解决途径,从而导致了量子物理学的诞生。 本章主要内容有:(1)普朗克的能量子假设和爱因斯坦的光量子假设:(2)玻尔的氢原子理论:(3)量子力学的基本知识及其对原子的壳层结构、激光与半导体的应用。 16—1 绝对黑体的辐射 普朗克量子假设 一、热辐射 任何固体或液体在任何温度下都不断辐射各种波长的电磁波,其辐射功率的大小以及辐射能按波长分布的情况均与温度有关,例如把一铁条插入炉火中,每隔一定时间从炉火中取出观察其性质,最初温度不太高时,它只辐射热量,看不见它发光,这时绝大部分的辐射能都分布在波长较长的红外线部分,当加热到800 K时,铁条开始发红光,随着温度的继续升高,铁条的颜色由红变黄,再由黄变白,在温度极高时变为青白色,同时辐射功率迅速增大,分布在短波部分的辐射能逐渐增加,这种与温度有关的辐射称为热辐射。 一般地说,辐射体不是孤立的,一个物体不仅不断地向外发射辐射能,而且也不断地吸收来自其他物体的辐射能,当其他物体的辐射能投射到它的表面上时,它就吸收其中一部分或全部,例如有两个温度不同的物体,当高温物体发射的辐射能投射到低温物体的表面上时,低温物体就吸收其中一部分,低温物体发射的辐射能投射到高温物体的表面上时,高温物体也吸收其中一部分,如果一个物体吸收的辐射能多于在同一时间内发射的辐射能,它的温度就要升高,反之,就要降低,如果它吸收的辐射能恰恰等于它发射的辐射能,它的温度就维持不变,这时物体的热辐射称为平衡热辐射,所以当物体的热辐射达到平衡时,物体有一确定的温度。 如果物体吸收的辐射能不等于它发射的辐射能,它的温度一定要升高或降低,但是,如果它的温度升高或降低得很慢,使物体在一个极短时问内可认为有确定的温度,则物体的热辐射仍然可以看成是平衡的,以下所讨论的热辐射都是指平衡热辐射。 根据实验,当物体的温度一定时,在一定时间内从物体表面的一定面积上发射出来的、波长在某一范围内的辐射能有一定的量值,令dE表示单位时间内从物体表面单位面积上发射出来的、波长在A与A+tiA之间的辐射能,因dA是很小的量,dE,应与dA成比例。
《普通高等教育"十一五"国家级规划教材:物理学基本教程(下册)(第3版)》可作为高等学校非物理类理工学科各专业的教材,也可供文理科有关专业选用和社会读者阅读。