新编基础物理学 大中专理科科技综合

本书是“十二五”普通高等教育本科级规划教材、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，并融入作者多年经历所积累的成功经验。编写理念上，强调培养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。虑当前学和教师特点，本书配备了题分析与解答，学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，以引导自主式、研究式学，以期激发的学兴趣；同时在本书的每章均设置二维码，让自主扫描获得动画、和演示实验等资料，从而拓展大学物理的内容，培养探索精神和创新意识。

历任物理教研室主任、党支部书记，同济大学工科物理课程基地副组长

第四版前言
第三版前言
第二版前言
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 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
题9 27
0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 导体的静电衡 31
10.1.2 静电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
题10 47
1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
题11 89
2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
题12 105
3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 面电磁波的质 131
13.7.4 面电磁波的能量密度和能流密度 132
*13.7.5 电偶极子发的电磁波 133
13.7.6 电磁波谱 134
题13 135
第5篇 光学
4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 143
14.1.3 薄透镜 144
14.1.4 光学仪器 146
14.2 光的相干 150
14.2.1 光的电磁理论 150
14.2.2 光的相干 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 单缝衍和圆孔衍 167
14.5.1 光的衍 惠更斯—菲涅耳 167
14.5.2 夫琅禾费单缝衍 169
14.5.3 夫琅禾费圆孔衍和光学 仪器的分辨本领 173
14.6 光栅衍 175
14.6.1 衍光栅 175
14.6.2 光栅方程 177
14.6.3 光栅光谱和分辨本领 178
14.7 x线的衍 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 反和折时的偏振现象布儒斯特定律 185
*14.10 双折现象 186
14.10.1 晶体双折现象的基本规律 186
14.10.2 惠更斯对双折现象的解释 188
14.10.3 偏振棱镜 191
*14.11 偏振光的干涉 人为双折现象 旋光现象 193
14.11.1 偏振光的干涉 193
14.11.2 人为双折现象 194
14.11.3 旋光现象 196
题14 197
第6篇 量子物理基础
5章 早期量子论
15.1 黑体辐和普朗克量子设 204
15.1.1 黑体辐及其基本规律 204
15.1.2 普朗克量子设 206
15.2 光电效应和光的量子 208
15.2.1 光电效应 208
15.2.2 爱因斯坦光子说 211
15.3 康普顿散 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
题15 222
6章 量子力学简介
16.1 微观粒子的波粒二象和不确定关系式 225
16.1.1 微观粒子的波粒二象 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 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 玻子 253
*16.5.5 泡利 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
题16 261
参
参文献