模塊一力學

第1章質點運動學

1.1質點運動的描述

1.1.1質點參考繫坐標繫

1.1.2直角坐標繫中質點運動的描述

1.2圓周運動 

1.2.1自然坐標繫中圓周運動的描述

1.2.2平面極坐標繫中圓周運動的描述 

1.3相對運動

習題

第2章質點動力學

2.1牛頓運動定律及其應用

2.1.1牛頓運動定律

2.1.2常見的幾種力

2.1.3牛頓定律的應用舉例

2.2衝量質點動量定理

2.3質點繫動量定理動量守恆定律

2.3.1質點繫動量定理

2.3.2動量守恆定律

2.4質點的角動量定理角動量守恆定律

2.4.1質點的角動量定理

2.4.2角動量守恆定律

2.5功質點的動能定理

2.5.1功和功率

2.5.2質點的動能定理

2.6勢能

2.7質點繫的動能定理機械能守恆定律

2.7.1質點繫的動能定理

2.7.2質點繫的功能原理

2.7.3機械能守恆定律與能量守恆定律

習題

第3章剛體的定軸轉動

3.1剛體定軸轉動的描述

3.2剛體定軸轉動的轉動定律轉動慣量

3.2.1剛體定軸轉動的轉動定律

3.2.2轉動慣量

3.2.3轉動定律的應用

3.3剛體的角動量角動量守恆定律

3.3.1剛體對定軸轉動的角動量

3.3.2剛體對定軸的角動量守恆定律

3.4轉動中的功和能

3.4.1剛體定軸轉動的動能

3.4.2剛體的重力勢能

3.4.3力矩的功和功率

3.4.4剛體定軸轉動的動能定理

3.4.5含有剛體的力學繫統的機械能守恆定律

習題

第4章機械振動

4.1簡諧振動的描述

4.1.1簡諧振動的基本特征

4.1.2簡諧振動方程

4.1.3描述簡諧振動的物理量

4.1.4簡諧振動的旋轉矢量表示法 

4.1.5簡諧振動的能量

4.2簡諧振動的合成

4.2.1同方向同頻率簡諧振動的合成 

*4.2.2同方向不同頻率簡諧振動的合成

*4.2.3相互垂直的簡諧振動的合成

*4.3阻尼振動受迫振動和共振

4.3.1阻尼振動

4.3.2受迫振動和共振

習題

第5章機械波

5.1機械波的形成和傳播

5.1.1機械波的形成

5.1.2機械波的描述

5.2平面簡諧波的波函數

*5.3波的能量和波的強度 

5.4惠更斯原理

5.5波的疊加原理波的干涉*駐波

5.5.1波的疊加原理

5.5.2波的干涉

*5.5.3駐波

*5.6多普勒效應

習題

模塊二波 動 光 學

第6章波動光學

6.1光的電磁本性

6.2光的相干性

6.2.1相干條件

6.2.2普通光源的發光機制

6.2.3相干光的獲取

6.3楊氏雙縫干涉

6.3.1楊氏雙縫干涉裝置

6.3.2條紋分布

6.4光程與光程差

6.4.1光程光程差

6.4.2光程差的一些討論

6.5薄膜干涉

6.5.1均勻厚度薄膜等傾干涉

6.5.2非均勻厚度薄膜等厚干涉

*6.5.3邁克耳孫干涉儀

6.6光的衍射現像惠更斯菲涅耳原理

6.6.1光的衍射現像和分類

6.6.2惠更斯菲涅耳原理

6.7夫瑯禾費單縫衍射

6.7.1夫瑯禾費單縫衍射的實驗裝置

6.7.2半波帶法分析單縫衍射條紋分布

6.7.3單縫衍射圖樣的特征

6.8圓孔衍射與光學儀器的分辨本領

6.8.1圓孔衍射

6.8.2光學儀器的分辨本領

6.9光柵衍射*光柵光譜

6.9.1光柵

6.9.2光柵衍射

*6.9.3光柵光譜

*6.10X射線衍射

6.10.1X射線的發現

6.10.2X射線衍射——勞阨實驗

6.10.3布拉格公式

6.11光的偏振

6.11.1光的偏振性

6.11.2偏振片的起偏和檢偏馬呂斯定律

6.11.3反射和折射的偏振性布儒斯特角

習題

模塊三熱學

第7章分子動理論

7.1熱力學繫統基本概念

7.1.1熱力學繫統的描述

7.1.2平衡態

7.1.3物態方程

7.2分子動理論的基本概念

7.2.1分子動理論的基本觀點

7.2.2統計規律性

7.3理想氣體的微觀模型

7.3.1理想氣體的微觀模型的建立

7.3.2理想氣體壓強的微觀解釋

7.3.3理想氣體溫度的微觀解釋

7.4能量均分定理

7.4.1自由度

7.4.2能量按自由度均分定理

7.4.3理想氣體內能

7.5麥克斯韋速率分布律

7.5.1麥克斯韋速率分布函數

7.5.2三個統計速率

*7.6平均踫撞頻率和平均自由程

7.6.1平均踫撞頻率

7.6.2平均自由程

習題

第8章熱力學基礎

8.1熱力學定律

8.1.1準靜態過程

8.1.2準靜態過程中的功

8.1.3熱量

8.1.4內能熱力學定律

8.2熱力學定律的應用

8.2.1熱力學的等值過程

8.2.2絕熱過程

*8.3摩爾熱容

8.4循環過程

8.4.1熱力學循環過程

8.4.2熱機和制冷機

8.4.3卡諾循環

8.5熱力學第二定律

8.5.1熱力學過程的方向性

8.5.2熱力學第二定律

8.5.3卡諾定理

*8.6熵

8.6.1熵熵增加原理

8.6.2熵與無序

8.6.3熵概念的應用

習題

習題答案

參考文獻

以經典物理學、近代和現代物理學基礎為主要內容的大學物理課程，是高等學校理工科各專業學生一門重要的通識性必修基礎課。它所闡述的物理學基本知識、基本概念、基本規律和基本方法，不僅是學生繼續學習專業課程和其他科學技術的基礎，也是培養和提高學生科學素質、科學思維方法和科學研究能力的重要內容。
全國高校連續擴招之後，高等教育從過去的精英教育向大眾教育轉變。特別是在《國家中長期教育改革與發展規劃綱要（2010—2020）》出臺之後，眾多的地方本科院校都以建設成為一流的應用技術型高等學校為目標，推進教育改革創新，促進轉型發展。然而，目前的大學基礎物理教學與應用技術人纔培養卻不相適應。這主要體現在兩個方面： 其一是教材內容方面，當前全國大部分工科院校使用的教材，從風格、體繫以及涵蓋的物理學知識來看,與新中國成立初期蘇聯專家巴巴諾夫專門為工科物理教學組織編寫的《物理學》相差不大，跟不上現代物理學的發展，更為關鍵的是與當前工科院校中強調的應用技術型教學脫軌； 其二是教學方法方面，傳統的物理教學通常通過知識的講解和剖析來傳授知識，為了使學生更好地掌握知識，教師往往受教材束縛，追求知識體繫的完整而不加選擇地講授，教學中難免出現教學內容重復，學生所獲得的知識也僅限於書本，他們的收獲也不過是對現成知識的熟悉以及對現成結論的確信，而在應用方面，特別在能力提高方面收效不大。因此，為了探索如何在新形勢下充分發揮大學物理課的教育功能，以滿足培養技術應用型人纔的高等學校對大學物理課程改革發展和實際教學的要求，我們嘗試對大學物理課程進行模塊化處理，增加物理學在工程技術領域的應用等內容，加強與後續專業課程的教學聯繫等教學改革。本書正是在此教學改革背景下編寫而成的。
本書是一套應用技術型高等學校工科類各專業學生適用的大學物理教材，依據*物理基礎課程教學指導分委員會編制的《理工科類大學物理課程教學基本要求（2010年版）》編寫，涵蓋了基本要求中的核心內容。考慮到應用型院校的特點和實際情況，對大學物理課程進行模塊化處理，增設現代工程技術的物理基礎專題模塊，增加物理學在工程技術領域的應用內容； 適度降低部分內容的起點，較好地與中學物理基礎銜接，同時加強與後續專業課程的教學內容關聯； 壓縮經典內容，簡化近代物理； 簡約理論論證公式推導，加強例題的基礎性、應用性和典型性； 在保證必要的基本訓練的基礎上，適度降低習題的難度。
本書是為70～110學時大學物理課程編寫的，分為上、下冊。上冊內容包括模塊一（力學），模塊二（波動光學），模塊三（熱學）； 下冊內容包括模塊四（電磁學），模塊五（狹義相對論及量子物理基礎），模塊六（現代工程技術的物理基礎專題）。其中，模塊一（力學）和模塊四（電磁學）為必修模塊，其餘為選修模塊。各專業可根據專業要求，在必修模塊的基礎上，選擇相應的選修模塊完成教學。
本書由陳巧玲主編，蔣海斌、呂少珍、姚少波等參加了本書的編寫工作。陳巧玲編寫了模塊一（力學）和模塊四（電磁學），蔣海斌編寫了模塊三（熱學）和模塊五（狹義相對論及量子物理基礎），姚少波編寫了模塊二（波動光學）。模塊六（現代工程技術的物理基礎專題）由陳巧玲、姚少波、呂少珍、藍傑欽、高巍巍、張斌、宋耀東、蔣海斌、石夢靜、林文碩、陳麗、白瑩等共同完成。習題部分由陳巧玲、呂少珍編寫。全書由陳巧玲負責統稿。為加強與中學物理教學的銜接，特別邀請廈門雙十中學漳州分校的物理教師熊建民參加了本書的編寫。
由於編者學術水平所限，書中難免有不妥之處，望老師和同學們在使用過程中多提寶貴意見，我們將在今後的再版中加以糾正，使教材在使用中不斷完善。

編者2020年10月