内容简介
《大学物理》分为四卷,第一卷力学与热学,包括质点力学、刚体力学、连续体力学、气体动理论、热力学基础;第二卷波动与光学,包括振动、波动、几何光学基础、光的干涉、光的衍射、光的偏振;第三卷电磁学,包括静电场、静电场中的导体和电介质、恒定磁场、电磁感应和电磁场;第四卷近代物理,包括狭义相对论力学基础、微观粒子的波粒二象性、薛定谔方程及其应用、固体中的电子、原子核物理。各章后均有本章提要、思考题和习题,书末备有习题参考答案和活页作业单。《大学物理(第四卷)近代物理/iCourse教材》是其中的第四卷《近代物理》,由胡海云、缪劲松、冯艳全、吴晓丽主编。
《大学物理(第四卷)近代物理/iCourse教材》适合作为理工科各专业的大学物理课程的教材或教学参考书,也可作为综合性大学和高等师范院校相关专业的教材或教学参考书。
内页插图
目录
第1章 狭义相对论力学基础
1.1 狭义相对论的基本原理
1.1.1 力学相对性原理、绝对时空观和伽利略变换
1.1.2 爱因斯坦相对性原理和光速不变原理
1.2 相对论时空效应
1.2.1 空间和时间的测量
1.2.2 时间延缓
1.2.3 长度收缩
1.2.4 同时性的相对性
1.3 洛伦兹变换
1.3.1 洛伦兹变换的推导
1.3.2 利用洛伦兹变换验证相对论时空效应
1.3.3 闵可夫斯基空间
1.4 相对论速度变换
1.5 相对论动力学基础
1.5.1 相对论动量和质量
1.5.2 质能关系
1.5.3 相对论能量和动量的关系
1.6 广义相对论简介
1.6.1 广义相对论基本原理
1.6.2 广义相对论的几大实验验证
本章提要
思考题
习题
第2章 微观粒子的波粒二象性
2.1 黑体辐射普朗克能量子假设
2.1.1 黑体辐射
2.1.2 普朗克能量子假设
2.2 光电效应爱因斯坦光量子理论
2.2.1 光电效应
2.2.2 爱因斯坦光量子理论
2.2.3 光的波粒二象性
2.3 康普顿效应
2.3.1 康普顿效应
2.3.2 康普顿效应的光量子理论解释
2.4 氢原子光谱玻尔的氢原子理论
2.4.1 氢原子光谱
2.4.2 玻尔的氢原子理论
2.5 粒子的波动性玻恩的统计解释
2.5.1 德布罗意波
2.5.2 德布罗意波的实验验证
2.5.3 玻恩的统计解释
2.5.4 自由粒子的波函数
2.6 不确定关系
本章提要
思考题
习题
第3章 薛定谔方程及其应用
3.1 薛定谔方程
3.1.1 自由粒子薛定谔方程
3.1.2 一般情况下的薛定谔方程
3.1.3 定态薛定谔方程
3.2 一维方势阱中的粒子
3.2.1 一维无限深方势阱中的粒子
3.2.2 一维有限深方势阱中的粒子
3.2.3 一维方势垒势垒贯穿
3.3 简谐振子
3.4 原子中的电子
3.4.1 氢原子
3.4.2 施特恩-格拉赫实验和电子自旋
3.5 四个量子数和原子的壳层结构
3.5.1 四个量子数
3.5.2 泡利不相容原理与能量最低原理
3.5.3 原子的壳层结构
3.6 激光
3.6.1 激光的产生
3.6.2 激光的特性
3.6.3 激光的应用:激光冷却
本章提要
思考题
习题
第4章 固体中的电子
4.1 金属中的自由电子
4.1.1 自由电子气模型
4.1.2 自由电子气的费米能量
4.1.3 态密度 费米-狄拉克分布
4.2 固体能带理论
4.2.1 固体的能带
4.2.2 价带、导带和禁带
4.2.3 导体、绝缘体和半导体
4.3 半导体导电
4.3.1 半导体分类
4.3.2 pn结
4.3.3 半导体器件
本章提要
思考题
习题
第5章 原子核物理
5.1 原子核的基本性质
5.1.1 原子核的组成
5.1.2 原子核的形状与大小
5.1.3 原子核的自旋与磁矩
5.2 原子核的结合能和核力
5.2.1 原子核的结合能
5.2.2 核力
5.3 原子核的放射性衰变
5.3.1 放射性
5.3.2 放射性衰变规律
5.3.3 α衰变
5.3.4 β衰变
5.3.5 γ衰变
5.3.6 放射性的应用
5.4 核反应
5.4.1 人工核反应
5.4.2 核裂变
5.4.3 核聚变
本章提要
思考题
习题
附录
前言/序言
物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的自然科学。它具有完整的科学体系、独特有效的研究方法、丰富的知识。所有这些对于培养21世纪的科学研究工作者及工程技术人员都是必不可少的。因此以物理学基础为内容的大学物理课程是理、工、经、管、文等本科各非物理专业必修的一门基础课。
当前。以计算机、手机和网络技术为核心的现代信息技术正在改变着我们的生产方式、生活方式、工作方式和学习方式。并可能引起教育和教学的革命性改革。北京理工大学大学物理教学团队充分利用自身的教育资源优势,一直积极开展大学物理课程的网络建设。北京理工大学“大学物理”课程2008年被评为北京市精品课;2014年入选中国大学MOOC首批建设课程,分力学与热学、波动与光学、电磁学、近代物理四个模块进行讲授,并基于MOOC开展面向多元化专业人才培养的大学物理模块化分层次混合式教学;“物理之妙里看'花'”2016年被评为国家级精品视频公开课。
我们之所以新编一套教材,是因为不仅要考虑结合国内外的教学改革进展及信息化技术,还要考虑在充分总结和吸取广大教师和学生对原北京市精品教材《大学物理》(苟秉聪、胡海云主编)意见的基础上,依据教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求》(2010年版)进行编写。在写作风格上力求物理图像清晰,物理思想突出;论述力求深入浅出并有适量的技术应用和理论扩展。同时力求贯彻以学生为主体、教师为主导的教育理念,遵循学生混合式学习的认知规律。结合MOOC教学,通过立体化设计,体现“导学”“督学”“自学”“促学”思想,展现物理以“物”喻理、以“物”明理、以“物”悟理的学科特点。使学生多方位地开展学习。增加教材的可读性和趣味性。
本套教材编者均为大学物理教学的一线优秀教师,具有多年丰富的教学、教改经验。第一卷主编老师为:刘兆龙(第1、第2章)。石宏霆(第3章),冯艳全(第4、第5章);第二卷主编老师为:李英兰(第1、第2章),郑少波(第3一第6章);第三卷主编老师为:胡海云(第1、第2章),吴晓丽(第3章),缪劲松(第4章);第四卷主编老师为:缪劲松(第1章)。胡海云(第2、第3章)。冯艳全(第4章),吴晓丽(第5章)。我们感谢北京理工大学的物理学前辈苟秉聪教授等为本套教材打下的良好基础。感谢北京理工大学教务处、高等教育出版社物理分社等对本套教材的编写与出版的积极支持。
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