大学物理学 第二卷 近代物理基础 第5版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王建邦 著

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• 第五版
• 基础物理
• 物理基础
• 理工科

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111574095

版次：5

商品编码：12235258

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： “十二五”普通高等教育本科国家级规划教材

开本：16开

出版时间：2017-08-01

用纸：胶版纸

页数：400

内容简介

　　本书根据教育部国家教学改革项目的要求和教育部大学物理基础课程教学基本要求编写而成。全书共两卷，本书为第二卷，主要内容有相对论基础、量子物理、激光、固体物理基础、原子核物理等。本书的一大特色，也是新的尝试是，除在叙述上力求深入浅出、概念准确，并尽量以具体的实例使内容更加生动外，还在讲述基本概念和基本物理规律的同时，具体阐述所学内容中应用的物理学研究方法。与此同时，本书在体系结构上还在每章后又增加了一小节“物理学方法简述”，进一步简要介绍相关物理学的研究方法，并提示读者应用这些研究方法的要点，同时以练习题的方式，让学生自己通过归纳、总结、亲身体验和练习来掌握这些研究方法，达到既增长知识，又提高能力的教学目的，实现知识与能力综合培养的目标。本书为高等院校理工科非物理专业大学物理基础课教材，也可作为高校物理教师、学生和相关技术人员的教学参考书。

目录

目录第5版前言第4版前言第3版前言第五部分相对论基础第十八章狭义相对论第一节伽利略相对性原理伽利略变换一、伽利略相对性原理二、伽利略变换三、经典力学的绝对时空观（伽利略·牛顿时空观）第二节狭义相对论的基本原理一、电磁学向伽利略-牛顿相对性原理提出的挑战二、狭义相对论基本原理的内容第三节洛伦兹变换一、洛伦兹变换的内容+二、洛伦兹坐标变换的推导三、相对论速度变换公式第四节狭义相对论的时空观一、同时的相对性二、时间延缓效应三、长度的相对性第五节相对论的质量、动量和能量妇一、相对论质量刀二、相对论动力学方程三、相对论动能知四、相对论质量和能量的关系五、动量与能量的关系私第六节物理学思想与方法简述一、时间的测量二、时间的本质三、经典时空观的困难铂四、狭义相对论中的时间稻第十九章广义相对论简介”第一节惯性质量与引力质量第二节广义相对论的基本假设一、爱因斯坦升降机的理想实验二、直线加速参考系中的惯性力三、等效原四、局域惯性系五、广义相对性原理第三节广义相对论的检验一、行星近日点的进动二、光线在引力场中的偏折三、雷达回波延迟第四节有引力场的空间与时间第五节物理学思想与方法简述一、牛顿引力理论二、爱因斯坦引力理论第六部分量子物理第二十章光（辐射）的波粒第七部分激光第八部分固体物理基础第九部分原子核物理附录电子的自旋物理名词索引参考文献

前言/序言

　　第5版前言随着我国大众创业、万众创新时代的到来，大学物理教学改革进入“深水区，，，要求教材与时俱进，特另1】是我们在近几年试点“翻转课堂”的教学改革中强化了学生课前预习与课堂讨论的教学环节，倡导学生“自主学习、积极思考、敢于质疑，，，对此，一套适应学生课前预习与参与课堂讨论的教材，一定程度上成为持续推进教学改革的关键，本书第5次修订的指导思想就在于此。按照这一指导思想，本书在保持前几版特点的基础上做了以下几方面的修订：　　一、新添疑问句159个爱因斯坦说过：“发展独立思考和独立创新的一般能力，应当始终放在首位，而不应把知识放在首位。”李政道先生也告诫青年学子：要创新’需学问’只学答，非学问；要创新，需学问，问愈透，创更新。我们在教改实践中曾采取各种措施号召、引导、鼓励学生提问。多年来有记载的学生提出的问题已达8万多个。学生在学习大学物理时是有问题要问的，如学生问：能否从实验上显示大块导体中的电流线？信息是随能量传递还是随相位传递？能否用引力场使光子减速？氢原子跃迁时能量以光的形式释放，那么它自身的质量应该会减少吧？等等。为此，本书从学生需求中通过反向思维来设计教材的叙述方式’在原书中300多个由黑体字凸显的各种问题的基础上，本卷新添了159个疑问句，尽可能。把知识．冰冷美丽，的学术形态转化为教育形态，使学生能高效率地进行“火热的思考。，，思考问题是为了使学生从重学轻思向学思结合转变’思考问题是为了从传承中学习物理方法和物理思想，思考问题是为了开展探究式学习，思考问题是为了解决实际问题。因此，159个问题的提问方式尽可能按教学内容的逻辑结构与学生的思维习惯综合设置，有的问题是为了引出知识点，有的问题是为了明确物理意义，有的问题是为了突出重点，有的问题是为了破解难点，有的问题是为了体现理性思辨、“学习方法、人格精神、文化传承”等。要达到的目标是使学生夯实基础、加强独立思考、激发自主学习兴趣、树立正确价值观、培养批判性思维和质疑精神等。19世纪德国教育家第斯多惠说过，“教学的艺术不在于传授知识，而在于激励、唤醒、鼓舞”，叶圣陶也说过，“教师之为教，不在全盘授予，而在相机诱导，必令学生运其才智，勤其练习，领悟之源广开’纯熟之功弥深，乃为善教者也”。教材内容的组织编写何尝不是这样。本次修订中新添159个凝问句，就是本次修订的一大任务。　　二、新添理解与运用数学公式的练习88个数学有时被称为科学的“女皇”，有时被称为科学的“侍女”，这是因为数学是自然科学的基本语言，更是现代工业技术和工程必不可少的工具。若从物理学发展的历史来考察物理学与数学的关系的话，我们就会发现，数学的概念渗入到了物理学的每一部分，在一种物理理论的形成过程中，数学均起了十分重要的推动和促进作用，物理学的思维方式与数学的方法运用有无法割断的血缘关系。　　一部大学物理教材作为一个系统，是由物理知识与数学表述相互联系、互相补充、彼此配合而形成的不可分割的整体。本书第4版中编写的公式有494个，这使不少学生在第一次翻阅大学物理教材时，看到书中大量的高等数学符号，就不由得对大学物理课程心存怯意，在学习中遇到数学符号、公式等就跳过去，这种态度与方法在很大程度上影响着他们的学习。　　在本次修订中，我们坚持以学生为本，努力增强学生的自学意识，培养学生主动思考的能力，让学生自己去获取知识，努力实现自己的发展目标；引导学生掌握学习方法，增强获取知识、拓展知识和独立思考的能力；指导学生保持严谨求实的态度、刻苦钻研的作风、追求真理的勇气；帮助学生抓主要矛盾和矛盾的主要方面，提高分析和解决实际问题的能力；培养学生科学观察，勇于探索、敢于向旧观念挑战的批判性思维、求知创新等科学素养。为达此目的，本书有意穿插设置了88个对数学公式的“练习”，在强调定性分析、突出物理思想与物理方法的同时，聚焦定量分析的数学公式，让学生在亲自写一写、想一想、推一推的对数学公式的“练习”中，认识各种数学符号、方法、公式在表述物理知识与解决问题中的作用，让不同层次学生都能达到学习要求。　　本书由王建邦担任主编，张旭峰担任副主编。参加本书修订工作的有：张旭峰（第十八、十九章）、黄启宇（第二十章）、杨艳（第二十一、二十二、二十三章）、王建邦（第二十四章）、胡俊丽（第二十五、二十六、二十七章）、崔文丽（第二十八、二十九、三十章）。　　编者

好的，以下是一本不同于您所提及的《大学物理学 第二卷 近代物理基础 第5版》的图书的详细简介，旨在涵盖其他物理学领域的关键内容，并保持专业、自然的叙述风格。 --- 《电磁学与光学：经典理论与前沿应用》 第一版 导言 本书旨在为物理学、工程学以及相关科学领域的本科高年级学生和研究生提供一套全面且深入的电磁场理论与光学基础知识体系。它建立在经典力学和微积分的基础之上，系统地阐述了静电学、静磁学、麦克斯韦方程组的完整形式，以及电磁波的传播、调制与应用。同时，本书也深入探讨了光学领域的核心概念，从几何光学到波动光学的基本原理，并触及了现代光学工程的前沿进展。 第一部分：静电学与静磁学 第一章：静电场与库仑定律 本章首先回顾了电荷的基本性质及其相互作用的量化描述——库仑定律。随后，详细介绍了电场的概念，以及电场强度、电场线等描述工具。核心内容聚焦于高斯定律，这是处理对称电荷分布问题的关键。我们通过一系列的经典案例（如点电荷系、均匀带电球体、无限长线电荷等）展示了如何运用高斯定律简化静电场的计算。此外，本章还深入探讨了电势的概念，引入了电势差和等势面，并推导了电势与电场强度的关系 ($mathbf{E} = - abla V$)。对导体在静电平衡下的行为进行了详尽分析，包括电荷分布的唯一性定理。 第二章：静磁场与安培定律 本章将分析稳恒电流所产生的磁场。内容始于毕奥-萨伐尔定律，作为磁场强度微元贡献的积分形式。随后，我们引入了磁感应强度 $mathbf{B}$ 的概念。关键的工具是安培环路定律，它在具有高对称性的电流分布（如直导线、螺线管、环形电流）中极大地简化了磁场的求解过程。本章详细区分了磁场强度 $mathbf{H}$ 和磁感应强度 $mathbf{B}$ 在磁介质中的表现，讨论了磁化强度 $mathbf{M}$，并分类介绍了抗磁性、顺磁性和铁磁性材料的宏观磁学行为。 第三章：电磁场的源与势 在静磁场部分之后，本章引入了矢量磁势 $mathbf{A}$ 的概念，并展示了其相对于标量电势 $V$ 的优势，尤其是在处理非均匀、瞬变场时。我们推导了泊松方程的磁场形式——泊松方程（或泊松-亥姆霍兹方程），并在库仑规范（Coulomb Gauge）下将静电场和静磁场统一在势的框架下进行描述。此外，还讨论了磁偶极子矩和电偶极子矩在远场近似下的辐射特性。 第二部分：时变电磁场与麦克斯韦方程组 第四章：法拉第电磁感应定律与麦克斯韦修正 本章是理解电磁动力学的基石。我们首先从实验现象出发，阐述法拉第电磁感应定律，明确了通过回路的磁通量变化率与感应电动势之间的定量关系。随后，我们引入了位移电流的概念，这是麦克斯韦对安培定律的关键修正，它确保了电荷守恒定律在电磁场描述中的一致性。在这一基础上，本章完整地给出了麦克斯韦方程组的微分形式和积分形式，涵盖了所有宏观电磁现象的规律。 第五章：电磁波的产生与传播 麦克斯韦方程组的自洽性预示了电磁波的存在。本章重点推导了真空中的齐次麦克斯韦方程组导出的电磁波方程。我们详细分析了平面电磁波的特性，包括波的传播方向、电场 $mathbf{E}$ 和磁场 $mathbf{B}$ 的相互垂直关系，以及它们与传播方向的垂直关系。讨论了电磁波的能流密度（坡印亭矢量 $mathbf{S}$），并计算了真空中的平均能量密度。 第六章：导行电磁波与介质中的传播 本章将电磁波的理论应用于真实介质。首先分析了平面波在无损耗、非磁性电介质中的传播特性，引入了相对介电常数、折射率以及相速和群速的概念。接着，深入探讨了导行电磁波——特别是沿完美导体平行板波导（TEM, TE, TM 模式）中的电磁场分布和截止频率现象。对于有损耗介质，我们引入了复折射率，分析了电磁波在导体中的趋肤效应，并计算了趋肤深度。 第三部分：光学基础 第七章：几何光学基础 本章从光线概念出发，奠定了几何光学的理论基础。详细讨论了光的直线传播、反射定律和折射定律（斯涅尔定律）。通过费马原理，从能量最小化的角度重新审视了这些定律的普适性。本章的核心应用部分包括对平面镜、球面镜（采用笛卡尔符号法则和符号约定）和透镜的成像分析，推导了高斯成像公式，并讨论了像的放大率、像差的初步概念。 第八章：波动光学导论 波动光学部分从光的波动性出发，介绍了光的叠加原理，包括相干性、干涉和衍射的基础知识。详细分析了杨氏双缝干涉实验，计算了干涉条纹的间距和亮度分布。随后，对单缝衍射和光栅衍射进行了深入的数学处理，明确了衍射角与波长的依赖关系。本章还讨论了光路中的偏振现象，分析了线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光，以及马吕斯定律和布儒斯特角。 第九章：现代光学元件与应用 本章将前述的光学理论应用于现代仪器设计。重点分析了光学仪器的分辨率限制，包括望远镜和显微镜的分辨本领。详细讨论了光学系统的像差校正策略，如色差和球差的产生机理及消除方法。在应用方面，本章简要介绍了薄膜光学（如增透膜和反射膜的原理）以及全内反射在光纤通信中的关键作用。 总结与展望 本书的结构安排旨在确保读者不仅掌握了电磁场和光学现象的描述性规律，更深刻理解了麦克斯韦方程组的内在统一性。通过对经典理论的严谨推导和对现代应用的适度拓展，读者将为进一步学习量子电动力学、凝聚态物理或更先进的光电子学打下坚实的理论基础。全书辅以大量的例题和习题，鼓励读者将抽象的数学工具应用于具体的物理场景之中。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在物理学习道路上摸索的学子，我对于能够真正帮助我理解物理“灵魂”的书籍有着极高的期待。这本《大学物理学 第二卷 近代物理基础 第5版》无疑是其中翘楚。它不仅仅是知识的堆砌，更注重培养读者的物理直觉和逻辑思维。作者在章节的开头和结尾，经常会抛出一些引人深思的问题，引导我去思考，去联系已有的知识。例如，在讲到黑体辐射时，作者就先从经典物理的“紫外灾难”入手，然后引出普朗克的量子假设，这个过程的设计，让我能深刻体会到新理论诞生的必然性和历史意义。而且，书中大量的例题和习题，覆盖了从概念理解到计算应用等各个层面，能够有效地检验和巩固所学知识，让我觉得自己在物理的理解和应用能力上都有了显著的提升。

评分☆☆☆☆☆

这本《大学物理学 第二卷 近代物理基础 第5版》真是让我眼前一亮！作为一名物理专业的本科生，我已经接触过不少教材，但这一本的编排方式和内容深度都给我留下了深刻的印象。首先，它在“近代物理基础”这个主题上做得相当扎实，从量子力学的起源讲到原子光谱、原子结构，再到核物理和粒子物理，循序渐进，逻辑清晰。我特别喜欢它对一些核心概念的阐述，比如波粒二象性、不确定性原理，作者没有仅仅给出公式，而是花了大量的篇幅去解释这些概念的物理意义，并辅以生动形象的类比，这对于我这样初次深入接触量子世界的人来说，简直是及时雨。而且，书中引用的许多历史实验和发展历程，也让我对近代物理的诞生和演进有了更全面的认识，不再觉得它们是凭空出现的理论。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的图文结合做得非常出色。每次翻阅，我都能被那些精美的插图吸引住。它们不仅仅是装饰，更是理解复杂概念的得力助手。比如，在讲解薛定谔方程的波函数时，那些三维的概率密度分布图，一下子就让抽象的数学描述变得直观起来。还有，关于相对论部分，那些关于时空扭曲的示意图，虽然一开始有点令人费解，但反复琢磨后，的确能帮助我建立起一些初步的想象。更棒的是，书中并没有回避复杂的数学推导，但同时又通过精炼的文字和流程图的方式，将推导过程分解得更容易理解。对于我这种不太擅长纯粹数学推导的学生来说，这种“软硬兼施”的方式，大大降低了学习难度，让我能够更专注于物理思想本身。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点之一，我觉得是它对近代物理发展过程中那些“不寻常”的现象和概念的处理方式。它并没有试图用经典的物理框架去生搬硬套，而是直面量子力学和相对论所带来的革命性变革。例如，在介绍原子核衰变时，书中对放射性同位素的半衰期和衰变链的讲解，就非常详尽，并且结合了实际应用，比如碳-14测年法，让我看到了理论知识是如何在现实世界中发挥作用的。此外，对于一些前沿的物理概念，比如夸克模型、标准模型等，虽然只是“基础”部分，但作者也给出了相当不错的介绍，让我对未来可能深入学习的领域有了初步的展望。这不仅仅是一本教材，更像是一扇通往更广阔物理宇宙的窗口。

评分☆☆☆☆☆

我非常欣赏这本书在介绍一些抽象概念时所展现出的耐心和细致。例如，量子纠缠这个概念，在很多科普读物中都显得神秘莫测，但在本书中，作者通过巧妙的类比和对相关实验的介绍，试图将其背后的物理原理清晰地呈现出来。虽然说要完全“通透”可能还需要更多的深入学习，但至少这本书为我建立了一个相对坚实的认识基础。而且，它在讨论爱因斯坦的质能方程 E=mc² 时，并没有仅仅停留在公式层面，而是深入探讨了它在核能、粒子加速器等领域的广泛应用，这种将理论与实践相结合的叙述方式，极大地激发了我学习物理的兴趣，让我觉得物理学是一门既严谨又充满活力的学科。