內容簡介
本書分上、中、下三冊.上冊首先著重敘述力學的基礎地位和銜接作用,接著介紹比較易於接受的統計熱力學的物理基礎,這樣有利於低年級大學生盡快進入學習上的良性循環和自主學習狀態,激發學習興趣,進一步去學習中冊的難點電磁學,提高學習振動、波動、波動光學等經典物理學內容的效率;在此良幻的基礎上再去學習下冊的現代物理和工程技術原理.本書在內容編排上循序漸進、由淺入深,兼容性較好,可以滿足重點院校的教學要求,而對於學時較少的普通院校相關專業,下冊可選擇使用.本書與解放軍信息工程學院瀋輝奇教授研制的軟件“大學物理教學多媒體動畫資源庫”繫統(清華大學出版社出版)配套使用,教學效果甚佳.本書適合理科、師範非物理專業以及工科大學本科生,也可供物理愛好者自學.
目錄
序
教學說明
《物理學導論(第四版)》知識結構
第六篇 量子物理基礎
概述
1.量子物理的研究對像
2.量子物理的發展過程
3.本篇研究的主要內容
第16章 經典物理的困難和舊量子論
引言
§16-1 熱輻射和普朗克的輻射量子論
16-1-1 熱輻射
16-1-2 黑體輻射和基爾霍夫定律
16-1-3 黑體輻射的實驗規律序
教學說明
《物理學導論(第四版)》知識結構
第六篇 量子物理基礎
概述
1.量子物理的研究對像
2.量子物理的發展過程
3.本篇研究的主要內容
第16章 經典物理的困難和舊量子論
引言
§16-1 熱輻射和普朗克的輻射量子論
16-1-1 熱輻射
16-1-2 黑體輻射和基爾霍夫定律
16-1-3 黑體輻射的實驗規律
16-1-4 黑體輻射的經典理論解釋
16-1-5 普朗克的量子論
16-1-6 光測高溫方法
思考和習題
§16-2 光電效應和愛因斯坦的光量子理論
16-2-1 光電效應的實驗規律
16-2-2 光電效應的經典理論解釋
16-2-3 愛因斯坦的光量子理論
16-2-4 光電效應的應用
§16-3 康普頓吳有訓效應——光的粒子性的進一步證實
16-3-1 康普頓實驗
16-3-2 康普頓吳有訓效應的理論解釋
16-3-3 光子的質量、能量和動量
16-3-4 應用舉例
※16-3-5 康普頓吳有訓效應公式的定量推導
16-3-6 結論
§16-4 光的波粒二像性和普朗克常量h
16-4-1 人類對光在認識上的深化過程
16-4-2 光的波粒二像性的定量關繫和物理意義
16-4-3 普朗克常量h的地位和作用
思考和習題
§16-5 氫原子光譜的規律性和玻爾的氫原子理論
16-5-1 氫原子光譜的實驗規律
16-5-2 氫原子的玻爾理論
16-5-3 玻爾理論所得的結論
16-5-4 玻爾理論的局限性
思考和習題
本章結束語
第17章 波函數和薛定諤方程
引言
§17-1 實物粒子的波粒二像性和不確定關繫
17-1-1 德布羅意假設和德布羅意波
17-1-2 德布羅意波的實驗驗證
17-1-3 德布羅意波的統計解釋
17-1-4 不確定關繫
§17-2 波函數的統計解釋、標準條件及疊加原理
17-2-1 波函數的一般形式
17-2-2 波函數和所描述的粒子間的關繫
17-2-3 波函數的統計解釋
17-2-4 波函數的概率特性及其數學表示
17-2-5 波函數的標準化條件
17-2-6 波函數描述量子態的疊加性
思考和習題
§17-3 薛定諤方程
17-3-1 薛定諤方程應滿足的條件
17-3-2 薛定諤方程的建立和類型
17-3-3 定態薛定諤方程的特點
17-3-4 特解Ψ_n(r,t)=ψ( r)e^-i E_n/h t的意義
§17-4 力學量的平均值、力學量的算符表示及其本征值
17-4-1 坐標函數和動量函數的平均值
17-4-2 力學量的算符表示
17-4-3 能量本征方程、本征值和本征函數
§17-5 一維無限深勢阱
17-5-1 勢阱模型的實用價值
17-5-2 一維無限深勢阱中自由粒子的波動方程及其解法
17-5-3 解的物理意義
17-5-4 定態波函數和含時薛定諤方程的一般解
思考和習題
§17-6 勢壘穿透——量子隧道效應
17-6-1 量子散射與經典散射的定性比較
※17-6-2 解定態薛定諤方程的基本思路
17-6-3 結論
17-6-4 隧道效應的應用
17-6-5 小結
§17-7 線性諧振子
17-7-1 經典諧振子的一些重要結論
17-7-2 諧振子問題的重要性
17-7-3 線性振諧子問題量子力學處理的基本思路
17-7-4 線性諧振子的量子力學結論的物理意義
思考和習題
§17-8 氫原子的量子力學描述
17-8-1 氫原子的定態薛定諤方程和求解的主要步驟
17-8-2 解的物理意義
17-8-3 電子的自旋——第四個量子數
17-8-4 氫原子的量子力學描述
§17-9 泡利不相容原理素周期表的微觀解釋
17-9-1 多電子原子繫統的復雜性及其處理方法
17-9素原子核外電子的殼層分布模型
17-9-3 核外電子在填充殼層時應遵從兩個基本原理
17-9-4素周期表的電子殼層排列及其物理解釋
思考和習題
閱讀材料 科學家繫列簡介(五)和現代物理學的發展
第七篇 現代物理學分支簡介
概述
第18章 固體的能帶理論和半導體技術原理簡介
引言
§18-1 固體的類型和晶態固體的結構
18-1-1 固體的類型
18-1-2 晶態固體的種類和缺陷
18-1-3 晶體結合力的類型和結構特征
§18-2 電子在晶體中的運動狀態——能帶結構
18-2-1 電子在晶體中的運動狀態的定性分析
18-2-2 單電子近似方法所得的定性結論概述
18-2-3 固體中電子的共有化和能帶的形成
18-2-4 電子在能帶中的填充和運動
§18-3 導體、絕緣體和半導體能帶結構的區別
18-3-1 導體
18-3-2 絕緣體
18-3-3 半導體
§18-4 半導體技術的基本原理
18-4-1 本征半導體
18-4-2 雜質半導體
§18-5 半導體器件及其應用
18-5-1 p-n結——晶體二極管
18-5-2 晶體三極管
18-5-3 集成電路
18-5-4 其他器件
思考和習題
第19章 原子核物理與能源技術簡介
引言
§19-1 原子核的基本性質
19-1-1 原子核的電荷
19-1-2 原子核的組成方式
19-1-3 原子核的質量
19-1-4 原子核的大小
19-1-5 原子核的結合能
§19-2 原子核反應
19-2-1 實現原子核反應的途徑
19-2-2 原子核反應的分類
19-2-3 核反應中的守恆定律
19-2-4 反應能
§19-3 能源概念簡述
19-3-1 能源的類型
19-3-2 能源的轉化
19-3-3 能源的利用
§19-4 核能的利用(一)核裂變和鏈式反應
19-4-1 原子核裂變的發現
19-4-2 重核的裂變
19-4-3 鏈式反應
19-4-4 實現鏈式反應的條件
19-4-5 原子核反應堆
19-4-6 原子核反應堆的應用
19-4-7 原子彈
§19-5 核能的利用(二)輕原子核的聚變反應
19-5-1 輕原子核的聚變
19-5-2 太陽中的原子核聚變
19-5-3 熱核反應
§19-6 其他能源簡介
19-6-1 太陽能及其利用
19-6-2 風能及其利用
19-6-3 海洋能的開發和利用
19-6-4 地熱能的開發和利用
19-6-5 氫能的利用
思考和習題
第20章 粒子物理學簡介
引言
§20-1 粒子的物理性質
20-1-1 質量
20-1-2 電荷
20-1-3 壽命
20-1-4 自旋
20-1-5 統計性
20-1-6 反粒子
20-1-7 宇稱
20-1-8 同位旋I和同位旋分量
20-1-9 奇異數S
20-1-10 輕子數L
20-1-11 重子數
20-1-12 超荷
20-1-13 相加性量子數
§20-2 基本相互作用的分類和粒子的分類
20-2-1 現代物理學中的基本相互作用
20-2-2 相互作用強度
20-2-3 粒子的分類
§20-3 對稱性和守恆定律
20-3-1 能量守恆
20-3-2 動量守恆
20-3-3 角動量守恆
20-3-4 正反粒子變換不變性
20-3-5 空間反射變換和P宇稱
20-3-6 時間反演
§20-4 誇克模型
思考和習題
第21章 天體物理簡介
引言
§21-1 太陽物理
21-1-1 太陽概況
21-1-2 太陽的結構
21-1-3 太陽輻射與太陽常量
21-1-4 太陽活動
§21-2 太陽繫物理
21-2-1 行星物理
21-2-2 彗星及流星物理
§21-3 恆星物理
21-3-1 恆星的基本物理性質
21-3-2 恆星的形成和演化
§21-4 星繫物理和宇宙學簡介
21-4-1 星繫物理
21-4-2 宇宙學
思考和習題
第八篇 現代工程技術原理及其應用
概述
第22章 激光原理及其應用
引言
§22-1 激光的基本原理
22-1-1 粒子數按能級的分布
22-1-2 光與物質的作用
22-1-3 粒子數反轉分布
22-1-4 光振蕩
※§22-2 激光器
22-2-1 激光器的種類
22-2-2 固體激光器
22-2-3 氣體激光器
§22-3 激光的特性
§22-4 激光技術的應用