本書依據(jù)*高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會制定的《理工科非物理類專業(yè)大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》編寫，內(nèi)容主要包括振動與波動、波動光學(xué)、氣體動理論、熱力學(xué)基礎(chǔ)、狹義相對論、量子物理。此外，書中還以二維碼的形式提供了拓展章節(jié)閱讀、習(xí)題、微課視頻、動畫等豐富的線上資源。本書可作為應(yīng)用型大學(xué)理工科類專業(yè)學(xué)生的大學(xué)物理教材，也可作為大學(xué)物理教師參考用書，還適合各類讀者自主性學(xué)習(xí)。
特色一：本教材在應(yīng)用性、實踐性、科技性方面與社會實踐掛鉤。如在講解振動與波動、超聲波技術(shù)和多普勒效應(yīng)的應(yīng)用時，增強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力；在光的干涉和衍射部分，引入全息成像技術(shù)和激光干涉儀，以幫助學(xué)生理解光學(xué)原理在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用；在講解理想氣體狀態(tài)方程時，結(jié)合熱力學(xué)在發(fā)動機設(shè)計中的應(yīng)用，讓學(xué)生了解熱學(xué)知識在工程實踐中的重要性。特色二：教材內(nèi)容很好地反映了當(dāng)前科技發(fā)展前沿，在增強學(xué)生的學(xué)習(xí)新鮮感和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣方面做了改進。如在講解狹義相對論時，結(jié)合全球定位系統(tǒng)（GPS）的時間校準(zhǔn)問題，說明相對論效應(yīng)在日常生活和高科技領(lǐng)域中的實際應(yīng)用；通過介紹中國在量子通信領(lǐng)域的領(lǐng)先成就，提供量子計算、量子加密等前沿技術(shù)的拓展閱讀和視頻資源，以幫助學(xué)生理解量子力學(xué)的現(xiàn)代應(yīng)用。特色三：在每章的*后提供了章節(jié)閱讀、微視頻等豐富的資源或課程思政等拓展資源，更利于培養(yǎng)學(xué)生科技強國的價值觀，增強愛國情懷等。通過中國空間太陽能電站、中國海油深海二號能源站、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、墨子號量子衛(wèi)星等案例，培養(yǎng)學(xué)生探索未知的精神和增強學(xué)生的專業(yè)使命感。特色四：教材內(nèi)容與線上資源相融合，更利于混合式教學(xué)的開展，便于化解教學(xué)重難點，提升教學(xué)效果。教材內(nèi)容的設(shè)計安排充分與已具規(guī)模的超星學(xué)習(xí)通平臺線上資源相結(jié)合，使教學(xué)更具交互性和規(guī)范性，充分實現(xiàn)真正意義上的師生互動式交流。
為適應(yīng)學(xué)校各專業(yè)的大學(xué)物理教學(xué)，突出應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，我們對《大學(xué)物理》教材內(nèi)容進行了編寫，全書分為上冊與下冊，共11章。上冊內(nèi)容包含質(zhì)點運動學(xué)（直線、圓周運動），牛頓力學(xué)，相對運動，動量、沖量（力的時間累積效應(yīng)），功與能量（力的空間累積效應(yīng)），剛體力學(xué)，靜電場，穩(wěn)恒磁場，時變電磁場及附錄；下冊內(nèi)容包含振動與波動，波動光學(xué)，氣體動理論，熱力學(xué)基礎(chǔ)，狹義相對論，量子物理及附錄。教材編寫中力求內(nèi)容緊密結(jié)合實際，滿足日常教學(xué)需求。本書具有如下特色。特色一：本教材在應(yīng)用性、實踐性、科技性方面與社會實踐掛鉤。如在講解振動與波動、超聲波技術(shù)和多普勒效應(yīng)的應(yīng)用時，增強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力；在光的干涉和衍射部分，引入全息成像技術(shù)和激光干涉儀，以幫助學(xué)生理解光學(xué)原理在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用；在講解理想氣體狀態(tài)方程時，結(jié)合熱力學(xué)在發(fā)動機設(shè)計中的應(yīng)用，讓學(xué)生了解熱學(xué)知識在工程實踐中的重要性。特色二：教材內(nèi)容很好地反映了當(dāng)前科技發(fā)展前沿，在增強學(xué)生的學(xué)習(xí)新鮮感和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣方面做了改進。如在講解狹義相對論時，結(jié)合全球定位系統(tǒng)（GPS）的時間校準(zhǔn)問題，說明相對論效應(yīng)在日常生活和高科技領(lǐng)域中的實際應(yīng)用；通過介紹中國在量子通信領(lǐng)域的領(lǐng)先成就，提供量子計算、量子加密等前沿技術(shù)的拓展閱讀和視頻資源，以幫助學(xué)生理解量子力學(xué)的現(xiàn)代應(yīng)用。特色三：在每章的*后提供了章節(jié)閱讀、微視頻等豐富的資源或課程思政等拓展資源，更利于培養(yǎng)學(xué)生科技強國的價值觀，增強愛國情懷等。通過中國空間太陽能電站、中國海油深海二號能源站、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、墨子號量子衛(wèi)星等案例，培養(yǎng)學(xué)生探索未知的精神和增強學(xué)生的專業(yè)使命感。特色四：教材內(nèi)容與線上資源相融合，更利于混合式教學(xué)的開展，便于化解教學(xué)重難點，提升教學(xué)效果。教材內(nèi)容的設(shè)計安排充分與已具規(guī)模的超星學(xué)習(xí)通平臺線上資源相結(jié)合，使教學(xué)更具交互性和規(guī)范性，充分實現(xiàn)真正意義上的師生互動式交流。本書由萬若楠、劉朝山、孫小廣、沈曉芳任主編，負(fù)責(zé)策劃、定稿等工作。馬帥兵獨立編寫了十余萬字的狹義相對論、量子物理等內(nèi)容。參與編寫的還有盧義剛、吳實、李加定、周政、龍曉燕、楊蓓、張亦勛、王虓、祝秀芬、鄧乃經(jīng)、吳庭俊、郝衛(wèi)苗、孫麗萍、雷宏焱。本書編寫過程中，我們參考借鑒了趙肇雄、吳實、熊正燁主編的《大學(xué)物理學(xué)》，以及大量的網(wǎng)絡(luò)資源，在此表示衷心感謝！由于作者水平有限，書中難免存在疏漏之處，歡迎讀者批評指正。編者
華南理工大學(xué)碩士，講師，廣州城市理工學(xué)院電子信息工程教師。指導(dǎo)學(xué)生參加競賽多項和發(fā)表論文十余篇。其中2022年8月，發(fā)表SCI論文1篇《Transmission Properties of One-Dimensional Galois Phononic Crystals》；2023年6月，發(fā)表北大核心論文1篇《基于電腦聲卡的TDOA聲源定位仿真系統(tǒng)》
第6章振動與波動/16.1簡諧振動/16.1.1簡諧振動的特征/16.1.2簡諧振動的振幅、周期和相位/46.1.3單擺與復(fù)擺/76.1.4旋轉(zhuǎn)矢量/86.1.5簡諧振動的能量/106.2簡諧振動的合成/126.2.1同方向、同頻率簡諧振動的合成/126.2.2同方向、不同頻率簡諧振動的合成/136.2.3兩個相互垂直的同頻率的簡諧振動的合成/146.2.4兩個相互垂直的不同頻率的簡諧振動的合成/156.3阻尼振動、受迫振動、共振/166.3.1阻尼振動/166.3.2受迫振動/176.4機械波的運動學(xué)/186.4.1機械波的產(chǎn)生和傳播/186.4.2平面簡諧波函數(shù)/216.5波的能量/266.5.1波動能量的傳播/266.5.2能流與能流密度/276.6惠更斯原理及波的衍射、反射和折射/286.6.1惠更斯原理/286.6.2波的衍射、反射和折射/296.7波的干涉與駐波/306.7.1波的疊加原理、波的干涉/306.7.2駐波/336.8聲波、超聲波、次聲波/386.8.1聲波/386.8.2超聲波/396.8.3次聲波/396.9多普勒效應(yīng)/406.9.1波源相對于介質(zhì)靜止，觀察者相對于介質(zhì)運動/406.9.2觀察者相對于介質(zhì)靜止，波源相對于介質(zhì)運動/416.9.3波源和觀察者同時相對于介質(zhì)運動/426.10振動與波動應(yīng)用篇/426.10.1超聲波及其應(yīng)用/426.10.2多普勒效應(yīng)的應(yīng)用/44總習(xí)題六/46大學(xué)物理(下)目錄第7章波動光學(xué)/517.1光的基本概念、光程/517.1.1光波、光的干涉現(xiàn)象/517.1.2光程/537.2楊氏雙縫干涉/547.2.1楊氏雙縫干涉裝置/547.2.2楊氏雙縫干涉條紋分析/557.3菲涅耳雙面鏡、洛埃鏡干涉實驗與半波損失/587.3.1菲涅耳雙面鏡/587.3.2洛埃鏡干涉實驗/587.4薄膜干涉/607.4.1薄膜干涉分析/607.4.2增透膜、增反膜/617.4.3劈尖干涉、牛頓環(huán)/627.4.4邁克爾遜干涉儀/667.5光的衍射/687.5.1光的衍射現(xiàn)象/687.5.2光的單縫衍射/697.5.3圓孔衍射和光學(xué)儀器的分辨率/727.5.4衍射光柵/757.6光的偏振性與馬呂斯定律/797.6.1光的偏振性/797.6.2偏振片、起偏器與檢偏器/817.6.3馬呂斯定律/827.6.4反射光和折射光的偏振/847.6.5雙折射/857.7波動光學(xué)應(yīng)用篇/877.7.1光學(xué)相控陣?yán)走_/877.7.2偏振光應(yīng)用/89總習(xí)題七/92第8章氣體動理論/958.1分子運動的基本概念/958.1.1分子運動的實驗基礎(chǔ)/958.1.2統(tǒng)計規(guī)律/978.2理想氣體的物態(tài)方程/988.2.1氣體的狀態(tài)參量/988.2.2平衡態(tài)/988.2.3理想氣體的物態(tài)方程/998.3理想氣體的壓強公式/1008.3.1氣體壓強的微觀解釋/1008.3.2理想氣體分子的微觀模型假設(shè)與統(tǒng)計假設(shè)/1008.3.3理性氣體的壓強公式/1018.4理想氣體分子平均平動動能與溫度的關(guān)系/1038.4.1理想氣體物態(tài)方程的另一種描述形式/1038.4.2理想氣體的溫度/1048.4.3關(guān)于溫度的幾點說明/1048.5能量均分定理與理想氣體內(nèi)能/1058.5.1分子運動的自由度/1068.5.2能量按自由度均分定理/1078.5.3理想氣體的內(nèi)能/1078.6麥克斯韋速率分布律/1088.6.1氣體分子速率分布實驗/1098.6.2氣體分子的速率分布函數(shù)/1108.6.3麥克斯韋速率分布律/1108.6.4氣體分子的三種統(tǒng)計速率/1118.7玻爾茲曼能量分布律和氣壓公式/1148.7.1玻爾茲曼能量分布律/1148.7.2重力場中氣體分子數(shù)按高度的分布規(guī)律/1158.7.3重力場中的氣壓公式/1158.8分子平均碰撞次數(shù)和分子平均自由程/1168.9實際氣體的范德瓦爾斯方程/1188.10氣體動理論的現(xiàn)代應(yīng)用/1218.10.1能源動力系統(tǒng)的分子動力學(xué)優(yōu)化/1218.10.2高超聲速飛行器的稀薄氣體動力學(xué)/1228.10.3碳中和技術(shù)中的碳捕集分子機制/123總習(xí)題八/124第9章熱力學(xué)基礎(chǔ)/1289.1準(zhǔn)靜態(tài)過程、功、熱量/1289.1.1準(zhǔn)靜態(tài)過程/1289.1.2功/1299.1.3熱量/1309.2內(nèi)能、熱力學(xué)第一定律、第一類永動機/1309.2.1內(nèi)能/1319.2.2熱力學(xué)第一定律/1319.2.3第一類永動機/1319.3等容過程、等壓過程、摩爾熱容/1329.3.1等容過程/1329.3.2等壓過程/1339.3.3熱容/1339.3.4摩爾定容熱容/1349.3.5摩爾定壓熱容/1349.4等溫過程、絕熱過程、多方過程/1359.4.1等溫過程/1359.4.2絕熱過程/1369.5循環(huán)過程、熱機與制冷機、卡諾循環(huán)/1389.5.1循環(huán)過程/1389.5.2熱機和制冷機/1389.5.3卡諾循環(huán)/1409.6熱力學(xué)第二定律、可逆過程與不可逆過程、卡諾定理/1429.6.1熱力學(xué)第二定律/1429.6.2可逆過程與不可逆過程/1449.6.3卡諾定理/1449.7熵、熵增原理/1459.7.1熵/1459.7.2熵增原理/1479.8熱力學(xué)應(yīng)用篇/1489.8.1內(nèi)能的利用熱機/1489.8.2從火車到火箭/150總習(xí)題九/151第10章狹義相對論/15310.1牛頓時空觀及其局限性/15310.1.1牛頓絕對時空觀/15410.1.2伽利略變換/15410.1.3絕對時空觀的局限性/15510.2狹義相對論基本原理/15610.2.1相對性原理和光速不變原理/15610.2.2洛倫茲變換/15710.3狹義相對論的時空觀/15910.3.1同時的相對性/15910.3.2時間延緩/16010.3.3長度收縮/16210.4狹義相對論的動力學(xué)/16310.4.1相對論的質(zhì)量和動量/16310.4.2相對論力學(xué)的基本方程/16410.4.3相對論能量/16410.5相對論應(yīng)用篇﹡/16510.5.1高能粒子加速器的應(yīng)用/16610.5.2宇宙學(xué)中的應(yīng)用/16610.5.3全球定位系統(tǒng)/16710.5.4正電子發(fā)射斷層掃描/168總習(xí)題十/169第11章量子物理/17211.1經(jīng)典物理的困難/17311.1.1黑體輻射、普朗克量子假設(shè)/17311.1.2光電效應(yīng)/17811.1.3康普頓效應(yīng)/18211.1.4玻爾的氫原子理論/18311.2德布羅意波與不確定關(guān)系/18711.2.1德布羅意波/18711.2.2不確定關(guān)系/19011.3量子力學(xué)基礎(chǔ)/19211.3.1波函數(shù)/19211.3.2薛定諤方程/19511.3.3薛定諤方程的應(yīng)用/19711.3.4電子自旋/20411.4固體能帶理論/20611.4.1固體的能帶/20611.4.2半導(dǎo)體/20811.4.3PN結(jié)/20911.5量子物理的應(yīng)用/21111.5.1墨子號量子衛(wèi)星/21111.5.2激光/212總習(xí)題十一/213附錄A矢量基礎(chǔ)/218A.1標(biāo)量/218A.2矢量/218A.2.1矢量的表示/218A.2.2矢量運算/219附錄B常用物理常量表/223附錄C希臘字母/225附錄D常用數(shù)學(xué)公式/226參考文獻/230
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