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| 編輯推薦： |
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本教材在内容设置上适当地结合了学科前沿以及发展趋势，以达到与时俱进的目的。并且适当与高中物理教学要求相结合，以解决各地区高考规则不一，高中课程中物理教学内容不一致所带来的学生基础不一的问题，尽可能帮助学生适应大学物理的学习。本课程的教学目标在于让学生能够牢固地掌握大学物理的基础理论知识，培养学生运用这些知识去解决相关问题的能力，培养自我更新知识、获取知识的能力，进而培养学生的创新意识和创新能力。
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| 內容簡介： |
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本套书是按照《理工科类大学物理课程教学基本要求》编写的，注重基础，精选内容，广度和深度适中，篇幅恰当。全套书分上下册，内容包括力学、电磁学、振动与波动、光学、量子物理。本套书可作高等院校非物理类专业的大学物理教材。
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| 關於作者： |
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陈琦丽，女，1971年12月出生， 硕士生导师，博士学位。中国地质大学数学与物理学院物理系副教授。2014年、2015年分别参加国家自然科学基金学部主任基金一项，国家自然科学基金面上项目一项，湖北省科研项目省基金重点项目，发表SCI论文十余篇。先后参加编写了大学物理教材、大学物理实验教材两本、教辅1本。
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| 目錄：
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第三篇热学
第13章热力学基础5
13.1平衡态5
13.1.1热力学系统5
13.1.2平衡态与热动平衡5
13.1.3宏观量与微观量状态参量6
13.1.4热力学第零定律（热平衡定律）6
13.2理想气体的物态方程7
13.2.1物态方程7
13.2.2气体的实验定律8
13.2.3理想气体理想气体物态方程9
13.2.4混合理想气体的物态方程10
13.3热力学第一定律11
13.3.1准静态过程11
13.3.2内能、热量和功热力学第一定律12
13.3.3准静态过程的功13
13.3.4热量和热容14
13.3.5功和热量的联系与差异能量守恒原理14
13.4理想气体的内能和热容15
13.4.1焦耳实验理想气体的内能15
13.4.2理想气体的摩尔热容迈耶公式16
13.5典型准静态过程18
13.5.1等体、等压和等温过程18
13.5.2绝热过程20
13.6循环过程卡诺循环22
13.6.1循环过程准静态循环过程22
13.6.2热机及效率23
13.6.3致冷机及致冷系数25
13.6.4卡诺循环26
13.7热力学第二定律28
13.7.1热力学第二定律的两种表述29
13.7.2两种表述的等效性29
13.7.3不可逆过程和可逆过程30
13.7.4热力学第二定律的统计意义和熵31
思考题34
习题35
第14章气体动理论38
14.1气体分子热运动与统计规律38
14.1.1对物质微观结构的基本认识38
14.1.2分子热运动的统计规律39
14.2理想气体的压强和温度41
14.2.1理想气体的微观模型41
14.2.2理想气体的压强41
14.2.3理想气体的温度44
14.3能量按自由度均分45
14.3.1分子运动的自由度45
14.3.2能量按自由度均分定理46
14.3.3理想气体的内能和摩尔热容47
14.4麦克斯韦速率分布律49
14.4.1分布的概念和速率分布函数49
14.4.2麦克斯韦速率分布函数和分布曲线51
14.4.3三种统计速率52
14.4.4麦克斯韦速率分布律的实验验证54
14.4.5麦克斯韦速度分布律和速率分布律55
14.5玻尔兹曼分布57
14.5.1玻尔兹曼分布律57
14.5.2重力场中粒子按高度的分布58
14.6气体分子的平均自由程60
14.6.1平均碰撞频率60
14.6.2平均自由程61
思考题61
习题62
第四篇振动和波动
第15章简谐振动及其描述70
15.1简谐振动的运动学描述70
15.2简谐振动的旋转矢量表示法73
15.3简谐振动的动力学规律75
15.4简谐振动的能量78
15.5简谐振动的合成80
15.6阻尼振动受迫振动共振85
思考题87
习题87
第16章波动学基础90
16.1机械波的产生和传播90
16.2平面简谐波的波函数93
16.3波的能量96
16.4惠更斯原理98
16.5波的干涉及驻波98
16.6声波103
16.7多普勒效应104
思考题105
习题106
第五篇波 动 光 学
第17章光的干涉114
17.1光的相干性114
17.1.1光的电磁理论114
17.1.2普通光源发光特点115
17.1.3光的相干条件116
17.1.4相干光的获得116
17.2光的相干叠加和非相干叠加117
17.3光程和光程差119
17.4分波阵面干涉杨氏双缝干涉121
17.4.1杨氏双缝干涉实验121
17.4.2洛埃镜实验124
17.5分振幅干涉等厚干涉124
17.5.1劈尖干涉125
17.5.2牛顿环干涉127
17.6分振幅干涉等倾干涉129
17.6.1等倾干涉129
17.6.2增透膜与增反膜132
17.7迈克尔逊干涉仪133
思考题135
习题135
第18章光的衍射137
18.1光的衍射现象惠更斯菲涅耳原理137
18.1.1光的衍射现象137
18.1.2惠更斯菲涅尔原理138
18.2单缝的夫琅禾费衍射139
18.2.1实验装置及衍射图样139
18.2.2菲涅耳半波带理论及明暗条件139
18.2.3条纹宽度141
18.2.4振幅矢量法143
18.3光学仪器的分辨本领145
18.4光栅衍射147
18.4.1光栅及其衍射图样147
18.4.2光栅方程缺级现象148
18.4.3光栅衍射光强分布公式151
18.4.4光栅光谱152
18.5X射线衍射154
思考题155
习题156
第19章光的偏振158
19.1光的偏振状态158
19.1.1光的偏振现象158
19.1.2光的偏振态159
19.2起偏与检偏马吕斯定律161
19.2.1偏振片起偏与检偏161
19.2.2马吕斯定律162
19.3布儒斯特定律及其应用163
19.3.1布儒斯特定律163
19.3.2布儒斯特定律的应用玻璃堆164
19.4双折射现象165
19.4.1寻常光和非寻常光165
19.4.2单轴晶体中o光和e光的波面167
19.4.3惠更斯原理在双折射现象中的应用168
19.4.4波片169
19.5椭圆偏振光和圆偏振光170
19.5.1圆偏振光和椭圆偏振光的描述170
19.5.2椭圆偏振光和圆偏振光的获得170
19.6偏振光的干涉171
19.7人工双折射173
19.7.1应力双折射173
19.7.2电光效应174
19.8旋光现象175
19.8.1旋光现象175
19.8.2法拉第效应176
思考题178
习题178
第六篇近现代物理学基础
第20章早期量子论185
20.1黑体辐射和普朗克能量子假设185
20.1.1热辐射185
20.1.2黑体辐射186
20.1.3普朗克量子假设188
20.2光电效应爱因斯坦的光子理论189
20.2.1光电效应及其实验规律189
20.2.2爱因斯坦光子理论（包含光的波粒二象性）191
20.3康普顿散射193
20.3.1康普顿散射及其实验规律193
20.3.2康普顿散射的理论解释195
20.4氢原子光谱玻尔氢原子理论196
20.4.1氢原子光谱196
20.4.2粒子散射实验198
20.4.3玻尔氢原子理论199
思考题202
习题202
第21章量子力学初步204
21.1德布罗意波微观粒子的波粒二象性204
21.1.1德布罗意波204
21.1.2德布罗意假设的实验验证微观粒子的波粒二象性205
21.2不确定关系207
21.3波函数及其统计解释210
21.4薛定谔方程212
21.5一维定态薛定谔方程的应用214
21.5.1一维无限深势阱中的粒子214
21.5.2一维势垒中的粒子217
21.6一维谐振子218
思考题219
习题220
第22章原子中的电子221
22.1氢原子的量子理论221
22.1.1氢原子的薛定谔方程221
22.1.2量子化条件和量子数222
22.1.3电子在核外空间的概率分布224
22.2电子自旋225
22.3原子的壳层结构228
思考题230
习题230
第23章固体中的电子231
23.1固体的能带结构231
23.2导体绝缘体半导体234
23.3半导体235
23.3.1半导体的导电机制235
23.3.2本征半导体和杂质半导体236
思考题238
计算题239第三篇热学
第13章热力学基础5
13.1平衡态5
13.1.1热力学系统5
13.1.2平衡态与热动平衡5
13.1.3宏观量与微观量状态参量6
13.1.4热力学第零定律（热平衡定律）6
13.2理想气体的物态方程7
13.2.1物态方程7
13.2.2气体的实验定律8
13.2.3理想气体理想气体物态方程9
13.2.4混合理想气体的物态方程10
13.3热力学第一定律11
13.3.1准静态过程11
13.3.2内能、热量和功热力学第一定律12
13.3.3准静态过程的功13
13.3.4热量和热容14
13.3.5功和热量的联系与差异能量守恒原理14
13.4理想气体的内能和热容15
13.4.1焦耳实验理想气体的内能15
13.4.2理想气体的摩尔热容迈耶公式16
13.5典型准静态过程18
13.5.1等体、等压和等温过程18
13.5.2绝热过程20
13.6循环过程卡诺循环22
13.6.1循环过程准静态循环过程22
13.6.2热机及效率23
13.6.3致冷机及致冷系数25
13.6.4卡诺循环26
13.7热力学第二定律28
13.7.1热力学第二定律的两种表述29
13.7.2两种表述的等效性29
13.7.3不可逆过程和可逆过程30
13.7.4热力学第二定律的统计意义和熵31
思考题34
习题35
第14章气体动理论38
14.1气体分子热运动与统计规律38
14.1.1对物质微观结构的基本认识38
14.1.2分子热运动的统计规律39
14.2理想气体的压强和温度41
14.2.1理想气体的微观模型41
14.2.2理想气体的压强41
14.2.3理想气体的温度44
14.3能量按自由度均分45
14.3.1分子运动的自由度45
14.3.2能量按自由度均分定理46
14.3.3理想气体的内能和摩尔热容47
14.4麦克斯韦速率分布律49
14.4.1分布的概念和速率分布函数49
14.4.2麦克斯韦速率分布函数和分布曲线51
14.4.3三种统计速率52
14.4.4麦克斯韦速率分布律的实验验证54
14.4.5麦克斯韦速度分布律和速率分布律55
14.5玻尔兹曼分布57
14.5.1玻尔兹曼分布律57
14.5.2重力场中粒子按高度的分布58
14.6气体分子的平均自由程60
14.6.1平均碰撞频率60
14.6.2平均自由程61
思考题61
习题62
第四篇振动和波动
第15章简谐振动及其描述70
15.1简谐振动的运动学描述70
15.2简谐振动的旋转矢量表示法73
15.3简谐振动的动力学规律75
15.4简谐振动的能量78
15.5简谐振动的合成80
15.6阻尼振动受迫振动共振85
思考题87
习题87
第16章波动学基础90
16.1机械波的产生和传播90
16.2平面简谐波的波函数93
16.3波的能量96
16.4惠更斯原理98
16.5波的干涉及驻波98
16.6声波103
16.7多普勒效应104
思考题105
习题106
第五篇波 动 光 学
第17章光的干涉114
17.1光的相干性114
17.1.1光的电磁理论114
17.1.2普通光源发光特点115
17.1.3光的相干条件116
17.1.4相干光的获得116
17.2光的相干叠加和非相干叠加117
17.3光程和光程差119
17.4分波阵面干涉杨氏双缝干涉121
17.4.1杨氏双缝干涉实验121
17.4.2洛埃镜实验124
17.5分振幅干涉等厚干涉124
17.5.1劈尖干涉125
17.5.2牛顿环干涉127
17.6分振幅干涉等倾干涉129
17.6.1等倾干涉129
17.6.2增透膜与增反膜132
17.7迈克尔逊干涉仪133
思考题135
习题135
第18章光的衍射137
18.1光的衍射现象惠更斯菲涅耳原理137
18.1.1光的衍射现象137
18.1.2惠更斯菲涅尔原理138
18.2单缝的夫琅禾费衍射139
18.2.1实验装置及衍射图样139
18.2.2菲涅耳半波带理论及明暗条件139
18.2.3条纹宽度141
18.2.4振幅矢量法143
18.3光学仪器的分辨本领145
18.4光栅衍射147
18.4.1光栅及其衍射图样147
18.4.2光栅方程缺级现象148
18.4.3光栅衍射光强分布公式151
18.4.4光栅光谱152
18.5X射线衍射154
思考题155
习题156
第19章光的偏振158
19.1光的偏振状态158
19.1.1光的偏振现象158
19.1.2光的偏振态159
19.2起偏与检偏马吕斯定律161
19.2.1偏振片起偏与检偏161
19.2.2马吕斯定律162
19.3布儒斯特定律及其应用163
19.3.1布儒斯特定律163
19.3.2布儒斯特定律的应用玻璃堆164
19.4双折射现象165
19.4.1寻常光和非寻常光165
19.4.2单轴晶体中o光和e光的波面167
19.4.3惠更斯原理在双折射现象中的应用168
19.4.4波片169
19.5椭圆偏振光和圆偏振光170
19.5.1圆偏振光和椭圆偏振光的描述170
19.5.2椭圆偏振光和圆偏振光的获得170
19.6偏振光的干涉171
19.7人工双折射173
19.7.1应力双折射173
19.7.2电光效应174
19.8旋光现象175
19.8.1旋光现象175
19.8.2法拉第效应176
思考题178
习题178
第六篇近现代物理学基础
第20章早期量子论185
20.1黑体辐射和普朗克能量子假设185
20.1.1热辐射185
20.1.2黑体辐射186
20.1.3普朗克量子假设188
20.2光电效应爱因斯坦的光子理论189
20.2.1光电效应及其实验规律189
20.2.2爱因斯坦光子理论（包含光的波粒二象性）191
20.3康普顿散射193
20.3.1康普顿散射及其实验规律193
20.3.2康普顿散射的理论解释195
20.4氢原子光谱玻尔氢原子理论196
20.4.1氢原子光谱196
20.4.2粒子散射实验198
20.4.3玻尔氢原子理论199
思考题202
习题202
第21章量子力学初步204
21.1德布罗意波微观粒子的波粒二象性204
21.1.1德布罗意波204
21.1.2德布罗意假设的实验验证微观粒子的波粒二象性205
21.2不确定关系207
21.3波函数及其统计解释210
21.4薛定谔方程212
21.5一维定态薛定谔方程的应用214
21.5.1一维无限深势阱中的粒子214
21.5.2一维势垒中的粒子217
21.6一维谐振子218
思考题219
习题220
第22章原子中的电子221
22.1氢原子的量子理论221
22.1.1氢原子的薛定谔方程221
22.1.2量子化条件和量子数222
22.1.3电子在核外空间的概率分布224
22.2电子自旋225
22.3原子的壳层结构228
思考题230
习题230
第23章固体中的电子231
23.1固体的能带结构231
23.2导体绝缘体半导体234
23.3半导体235
23.3.1半导体的导电机制235
23.3.2本征半导体和杂质半导体236
思考题238
计算题239
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本书依据《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》对各专业大学物理课程的要求和教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会审定的《理工科类大学物理课程教学基本要求》（以下简称基本要求），结合编者多年的教学经验和教学实践编写而成。在编写过程中充分吸收了多种优秀教材的长处，同时兼顾了当前大学物理教育教学实际。本书具有以下主要特色：
1. 贯彻基本要求，力求简洁、经典。本书在基本要求的框架下对内容进行遴选和编排，对基本要求中做不同要求的内容进行了差异化处理。抓主要问题，有详有略，突出对物理学中的重要物理概念、物理定理定律的理解、应用，以及所蕴含的物理思想和方法。本书旨在激发学生的学习兴趣，在例题和习题的精选中注重科学性和规范性。
2. 以史为鉴，追求真、善、美。物理学的发展体现了人类探索自然、认识世界过程中呈现出的伟大魅力。在每一篇的开篇，我们在充分研读讨论的基础上编写了相关知识模块的发展简史，介绍了相关知识发展中的物理事件及相关物理学家的成长经历，期望引导学生树立科学的世界观，激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望以及敢于向旧观念挑战的精神。
3. 大中衔接，顺承自然。在每一篇的开篇，紧随发展简史，我们简要梳理了高中阶段对物理学习的内容及要求，引导学生对高中所学知识进行回顾，帮助他们在大学物理学习过程中有意识地进行知识体系的比较和再认识。温故知新，使学生在大学物理学习过程中能对物理知识进行有效的知识架构，培养其自主学习能力。
4. 兼顾知识传授与能力培养。在人类追求真理、探索未知世界的过程中，物理学呈现了一系列科学的世界观和方法论。本书在编写过程中以物理知识为载体培养学生独立获取知识的能力，发现问题、分析问题和解决问题的能力；也充分考虑培养学生的探索精神和创新意识。
本书编写的初衷期望帮助学生通过大学物理课程的学习能有效地理解和掌握物理学中的基本理论以及思想和方法，并为我所用。充分发挥大学物理课程学习的基础性、必要性和重要性地位，提高自身的自主学习能力和创新能力，提升自身的科学素养。
本书分上下册，共六篇，二十五章。上册由郭龙、汤型正、罗中杰负责统稿，下册由陈琦丽、张光勇负责统稿。参与编写的人员还有：张自强、吴妍、郑安寿、马科、万珍珠、韩艳玲、杜秋娇、陈洪云、刘忠池、苑新喜等。
在编写过程中，我们得到了来自同行们的许多很好的意见和建议，并得到了中国地质大学（武汉）教务处、数理学院、大学物理教学部以及华中科技大学出版社的大力支持和帮助，在此一并表示真诚的感谢。
由于编者水平有限，错误和不妥之处在所难免，还请广大师生和同行批评指正，以便今后逐步完善和提高，在此致以诚挚的谢意。
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