本书是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材、2009年度普通高等教育精品教材。本书依照《理工科类大学物理课程教学基本要求》（2023年版）编写，书中系统阐述了大学物理学的基本概念、基本理论和基本方法，并融入作者多年教学经历所积累的成功经验。编写理念上，强调培养学生物理思想和物理方法；内容选取上，根据“保证宽度、加强近代、联系实际、涉及前沿”的原则，强调精炼适当；编写风格上，力求深入浅出、简洁流畅。考虑当前学生学习和教师教学特点，本书配备了习题分析与解答，学习指导与能力训练以及电子教案等资源，以备选用。全书分两册：上册包括力学篇，机械振动、机械波篇和热学篇；下册包括电磁学篇，光学篇和量子物理基础篇。值得一提的是，本书在有关章节中适当引入计算机数字技术应用案例，以引导学生自主式、研究式学习，以期激发学生的学习兴趣；同时在本书的每章均设置二维码，让学生自主扫描获得动画、视频和演示实验等资料，从而拓展大学物理的教学内容，培养学生探索精神和创新意识。
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1964年毕业于同济大学应用物理专业,同济大学物理科学与工程学院教授
目录
第四版前言
第三版前言
第二版前言
第一版前言摘录
第4篇 电磁学
第9章 电荷与真空中的静电场
9.1 电荷 库仑定律 4
9.1.1 电荷的量子化 4
9.1.2 电荷守恒定律 4
9.1.3 真空中的库仑定律 5
9.2 电场和电场强度 6
9.2.1 电场 6
9.2.2 电场强度 6
9.2.3 点电荷与点电荷系的电场强度 7
9.2.4 电场强度的计算 9
9.3 电通量 真空中静电场的高斯定理 12
9.3.1 电场线 12
9.3.2 电通量 14
9.3.3 真空中静电场的高斯定理 15
9.3.4 高斯定理的应用 16
9.4 静电场力的功 真空中静电场的环路定理 18
9.4.1 静电场力做功的特点 19
9.4.2 静电场的环路定理 19
9.5 电势 20
9.5.1 电势能 20
9.5.2 电势和电势差 21
9.5.3 点电荷的电势 电势的叠加原理 22
9.5.4 电势的计算 23
9.6 电场强度和电势的关系 25
9.6.1 等势面 25
9.6.2 电场强度与电势梯度 26
习题9 27
第10章 导体和电介质中的静电场
10.1 静电场中的导体 31
10.1.1 导体的静电平衡 31
10.1.2 静电平衡时导体上的电荷分布 32
10.1.3 静电屏蔽 33
10.2 电容及电容器 35
10.2.1 孤立导体的电容 35
10.2.2 电容器的电容 36
10.2.3 几种常见的电容器 37
10.2.4 电容器的串联和并联 38
*10.3 静电场中的电介质 40
10.3.1 电介质的极化 40
10.3.2 电介质对电容器电容的影响 41
10.3.3 电介质中的静电场 42
10.3.4 电介质中的高斯定理 42
10.4 静电场的能量 45
10.4.1 电容器储存的能量 45
10.4.2 静电场的能量 46
习题10 47
第11章 恒定电流与真空中的恒定磁场
11.1 恒定电流和恒定电场.电动势 51
11.1.1 电流形成的条件 51
11.1.2 恒定电流和恒定电场 52
11.1.3 电流和电流密度 52
*11.1.4 欧姆定律的微分形式
焦耳—楞次定律的微分形式 54
11.1.5 电源及电源电动势 56
11.2 恒定磁场和磁感应强度 58
11.2.1 磁性起源于电荷的运动 58
11.2.2 磁场 磁感应强度 59
11.3 毕奥-萨伐尔定律及其应用 61
11.3.1 毕奥—萨伐尔定律 61
11.3.2 毕奥—萨伐尔定律应用举例 62
11.3.3 匀速运动电荷的磁场 69
11.4 真空中磁场的高斯定理 70
11.4.1 磁感应线 70
11.4.2 磁通量 71
11.4.3 真空中恒定磁场的高斯定理 71
11.5 真空中恒定磁场的安培环路定理 72
11.5.1 恒定磁场的安培环路定理 72
11.5.2 安培环路定理的应用 74
11.6 磁场对运动电荷和载流导线的作用 77
11.6.1 洛伦兹力 77
11.6.2 带电粒子在磁场中的运动 78
11.6.3 应用电场和磁场控制带电粒子的实例 79
11.6.4 安培力 82
11.7 磁力的功 87
11.7.1 磁力对运动载流导线的功 87
11.7.2 磁力矩对转动载流线圈的功 87
习题11 89
第12章 磁介质中的恒定磁场
*12.1 磁介质及其磁化 95
12.1.1 磁介质及其分类 95
12.1.2 分子磁矩 分子附加磁矩 96
12.1.3 顺磁质和抗磁质的磁化 97
12.1.4 磁化强度矢量与磁化电流 98
12.2 磁介质中的高斯定理和安培环路定理 100
12.2.1 磁介质中的高斯定理 100
12.2.2 磁介质中的安培环路定理 100
12.3 铁磁质 103
12.3.1 铁磁质的特点 103
12.3.2 铁磁质的起始磁化曲线 磁滞回线 103
12.3.3 磁畴 104
习题12 105
第13章 电磁场与麦克斯韦方程组
13.1 电磁感应定律 108
13.1.1 电磁感应现象 108
13.1.2 法拉第电磁感应定律 109
13.1.3 楞次定律 109
13.1.4 全磁通 感应电流 感应电量 111
13.2 动生电动势 113
13.2.1 产生动生电动势的原因——洛伦兹力 113
13.2.2 动生电动势的计算 114
13.3 感生电动势 116
13.3.1 产生感生电动势的原因——感生电场 116
13.3.2 感生电场及感生电动势的计算 117
13.4 自感与互感 118
13.4.1 自感现象 自感系数 118
13.4.2 自感系数及自感电动势的计算 119
13.4.3 互感现象及互感系数 120
13.4.4 互感系数及互感电动势的计算 121
13.4.5 LC谐振电路 123
13.5 磁场的能量 124
13.5.1 自感线圈的磁能 124
13.5.2 磁场的能量 125
13.6 位移电流与电磁场 126
13.6.1 位移电流的引入 127
13.6.2 全电流定律 128
13.6.3 电磁场 129
13.7 麦克斯韦方程组与电磁波 130
13.7.1 麦克斯韦方程组 130
13.7.2 电磁波 131
13.7.3 平面电磁波的性质 131
13.7.4 平面电磁波的能量密度和能流密度 132
*13.7.5 电偶极子发射的电磁波 133
13.7.6 电磁波谱 134
习题13 135
第5篇 光学
第14章 几何光学 波动光学
14.1 几何光学简介 142
14.1.1 几何光学的基本定律 142
14.1.2 费马原理 143
14.1.3 薄透镜 144
14.1.4 光学仪器 146
14.2 光的相干性 150
14.2.1 光的电磁理论 150
14.2.2 光的相干性 151
14.2.3 普通光源发光微观机制的特点 152
14.2.4 光程 薄透镜不引起附加光程差 153
14.3 双缝干涉 154
14.3.1 杨氏双缝实验 154
14.3.2 劳埃德镜 157
14.4 薄膜干涉及其应用 159
14.4.1 薄膜干涉 159
14.4.2 等厚干涉——劈尖干涉和牛顿环 161
14.4.3 增反膜和增透膜 164
*14.4.4 等倾干涉 165
14.4.5 迈克耳孙干涉仪 166
14.5 单缝衍射和圆孔衍射 167
14.5.1 光的衍射 惠更斯—菲涅耳原理 167
14.5.2 夫琅禾费单缝衍射 169
14.5.3 夫琅禾费圆孔衍射和光学 仪器的分辨本领 173
14.6 光栅衍射 175
14.6.1 衍射光栅 175
14.6.2 光栅方程 177
14.6.3 光栅光谱和色分辨本领 178
14.7 X射线的衍射 180
14.8 光的偏振现象 181
14.8.1 光的偏振态 181
14.8.2 偏振片 马吕斯定律 183
14.9 反射和折射时的偏振现象布儒斯特定律 185
*14.10 双折射现象 186
14.10.1 晶体双折射现象的基本规律 186
14.10.2 惠更斯对双折射现象的解释 188
14.10.3 偏振棱镜 191
*14.11 偏振光的干涉 人为双折射现象 旋光现象 193
14.11.1 偏振光的干涉 193
14.11.2 人为双折射现象 194
14.11.3 旋光现象 196
习题14 197
第6篇 量子物理基础
第15章 早期量子论
15.1 黑体辐射和普朗克量子假设 204
15.1.1 黑体辐射及其基本规律 204
15.1.2 普朗克量子假设 206
15.2 光电效应和光的量子性 208
15.2.1 光电效应 208
15.2.2 爱因斯坦光子假说 211
15.3 康普顿散射 213
15.4 玻尔氢原子理论 216
15.4.1 经典氢原子模型 217
15.4.2 氢原子光谱 218
15.4.3 玻尔氢原子理论 219
习题15 222
第16章 量子力学简介
16.1 微观粒子的波粒二象性和不确定关系式 225
16.1.1 微观粒子的波粒二象性 225
16.1.2 不确定关系式 228
16.2 波函数及其统计解释 231
16.2.1 概率波 232
16.2.2 态叠加原理 235
16.3 薛定谔方程 236
16.4 一维定态问题 240
16.4.1 一维无限深方势阱 240
16.4.2 隧道效应 243
16.4.3 一维谐振子 245
16.5 原子中的电子 原子的壳层结构 247
16.5.1 力学量与算符 247
16.5.2 氢原子中电子的波函数及其概率分布 249
16.5.3 电子的自旋 施特恩—格拉赫实验 252
16.5.4 全同粒子 费米子 玻色子 253
*16.5.5 泡利原理 多电子原子的壳层结构 254
16.5.6 元素周期表 256
16.6 非简并定态微扰理论 变分法 258
16.6.1 非简并定态微扰理论 258
16.6.2 变分法 259
习题16 261
参考答案
参考文献
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