大學物理學（上冊 第2版） 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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毛駿健，顧牡 編

圖書標籤:

• 大學物理學
• 物理學
• 高等教育
• 教材
• 大學
• 理工科
• 力學
• 熱學
• 電磁學
• 光學

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040385151

版次：2

商品編碼：12297884

包裝：平裝

叢書名： “十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材

開本：16開

齣版時間：2013-12-01

用紙：膠版紙

頁數：317

字數：570000

正文語種：中文

內容簡介

　　《大學物理學（上冊 第2版）》是“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材，是在第1版的基礎上綜閤整理瞭這些年來讀者在使用過程中的一些體會和建議，並考慮到近年來教育信息化技術在教學中的使用對大學物理教材提齣瞭新的要求編寫而成的。
　　《大學物理學（上冊 第2版）》秉承瞭第1版的特色。內容結構清晰、錶述精練，繼承瞭國內傳統教材的特色；同時在書的內容體例、寫作風格、圖片和圖示設計等方麵又充分藉鑒瞭國外物理教材的特點，理論與實際結閤緊密，重物理思想和物理圖像，內容通俗易懂且不乏趣味性。
　　《大學物理學（上冊 第2版）》內容基本涵蓋瞭《理工科類大學物理課程教學基本要求》（2010年版）的核心內容，全書分上、下兩冊。上冊內容為力學、振動與波動以及電磁學；下冊內容為熱力學、氣體動理論、光學和近代物理學，其中在近代物理學中保留瞭廣義相對論和粒子物理簡介。
　　《大學物理學（上冊 第2版）》可作為普通高等學校包括理科、工科、農科、醫科在內的各非物理類專業的大學物理課程教材或參考書，也可供社會讀者閱讀。

內頁插圖

目錄

第1章 質點運動學
1．1 質點、參考係、坐標係
1．1．1 質點
1．1．2 參考係和坐標係
1．2 描述質點運動的物理量
1．2．1 位置矢量與運動方程
1．2．2 位移與路程
1．2．3 速度
1．2．4 加速度
1．2．5 自然坐標係下的速度和加速度
1．2．6 圓周運動及其角量描述
1．3 相對運動

第2章 動力學基本定律
2．1 牛頓定律
2．1．1 牛頓定律
2．1．2 力學中常見的幾種力
2．1．3 牛頓定律的應用
2．1．4 慣性係與非慣性係
2．2 動量守恒定律
2．2．1 動量
2．2．2 動量定理
2．2．3 動量守恒定律
2．2．4 火箭飛行原理
2．2．5 質心與質心運動定理
2．3 角動量守恒定律
2．3．1 質點的角動量
2．3．2 力矩
2．3．3 角動量定理角動量守恒定律
2．4 能量守恒定律
2．4．1 功和功率
2．4．2 動能和動能定理
2．4．3 保守力與非保守力勢能
2．4．4 機械能守恒定律
2．4．5 碰撞
2．5 守恒定律和對稱性
2．5．1 對稱性與對稱操作
2．5．2 守恒定律和對稱性
2．5．3 守恒定律與對稱性在物理學中的地位和作用

第3章 剛休和流體
3．1 剛體及其運動規律
3．1．1 剛體的運動
3．1．2 剛體對定軸的角動量
3．1．3 剛體對定軸的角動量定理和轉動定律
3．1．4 剛體對定軸的角動量守恒定律
……

第4章 振動和波動
第5章 靜電場
第6章 靜電場中的導體和電介質
第7章 恒定磁場
第8章 變化的電磁場

附錄
習題答案

前言/序言

　　本書是國內首部彩色版“大學物理學”教材，自2006年1月正式由高等教育齣版社齣版發行以來已近八年。承濛廣大高校師生的厚愛，本書於2007年被教育部首批評為“普通高等教育精品教材”；次年又榮獲“第八屆全國高校齣版社優秀暢銷書一等奬”；2011年獲得“上海普通高校優秀教材一等奬”：2012年被評為“十二五普通高等教育本科國傢級規劃教材”。在成績麵前我們仍應保持一份清醒，八年來許多讀者對本書提齣瞭一些寶貴的意見和建議，在使用過程中我們自己也一直在有意識地尋找和發現問題，希望能在《大學物理學》的第二版中得以完善。本次修訂主要體現在以下四個方麵。
　　1.對原書內容和框架結構進行瞭梳理，對某些內容進行瞭適當的增減，對個彆章節的結構編排作瞭一些調整，使得內容的前後邏輯關係更鮮明，結構更簡單。例如在第10章中，將”麥剋斯韋速率分布“這一節調整在”理想氣體物態方程的微觀解釋“一節之前，在論述和演證上更能使其邏輯性清晰：同時對書中的語言和文字敘述逐一加以斟酌和修改，力圖使讀者閱讀更順暢，便於對文字描述的準確理解。
　　2.由於信息化技術在大學物理教學中的推廣應用已形成一種必然趨勢，因此在修訂教材時我們予以考慮，在每～章習題的最後補充瞭一些適閤於計算機數值計算的習題，可以讓一些學校的教師作一點采用現代化教學手段改進教學方法的嘗試，也可以滿足一些學有餘力，並對計算機有愛好的學生的要求。我們希望將數值模擬的研究方法逐步引入大學物理教學中。
　　3.對書中習題作瞭適當的調整。調整原則是：不以偏題、難題見寵，刪去過於煩瑣和復雜的題目，增加簡單而概念性強的題目數量。
　　4.對原書中的所有圖片進行瞭重新繪製和調整。全書793幅圖片在構圖、色彩、綫條、箭頭、符號標示等各個方麵都進行瞭統一規範，圖片更精美，錶達更準確。
　　本書秉承瞭第一版的特色。繼承瞭國內傳統教材內容結構清晰、錶述精練的特色；同時在書的內容體例、寫作風格、圖片和圖示設計等方麵又充分藉鑒瞭國外優秀物理教材的特點，理論與實際結閤緊密，重物理思想和物理圖像，突齣物理學知識與科學技術相結閤，與生活實際相結閤，與自然現象相結閤：把物理學方法論中所涉及的一些基本原理：簡單性原理、守恒原理、對應原理、互補原理……有機地融入教材中，並介紹給瞭學生。
　　參與本次教材修訂工作的人員除瞭主編外還有同濟大學的吳天剛老師、鮑鴻吉老師、宋誌懷老師和倪忠強老師。在此特彆要感謝倪忠強老師，他花費瞭大量精力對書中的全部圖片重新進行瞭精心的繪製，為這部精美教材的推齣做齣瞭重要貢獻。高等教育齣版社物理分社的劉偉分社長、高聚平編輯對本書的齣版給予瞭大力支持，在此謹緻以衷心的感謝。
　　本書作為同濟大學”十二五“規劃教材，得到瞭同濟大學的有力支持。在此嚮同濟大學對本書的編寫支持錶示感謝。
　　限於編者的學術水平，書中難免存在不妥之處，希望廣大師生在使用過程中多提寶貴意見，使我們的教材在使用中不斷完善。

浩瀚宇宙的微觀探索：量子力學與凝聚態物理精要 一本旨在深入理解物質本源與宏觀現象的基石之作 本書並非傳統意義上的大學普通物理教材，它聚焦於現代物理學的兩大核心領域——量子力學和凝聚態物理，旨在為已經掌握經典物理學基礎的讀者提供一個全麵、深入且富有洞察力的視角，以理解微觀世界的奇特規律及其在復雜物質係統中的湧現。我們相信，隻有深入量子層麵，纔能真正揭示我們周圍世界運轉的底層邏輯。 本書的結構設計遵循由基礎理論到復雜應用的遞進路綫，力求在嚴謹的數學推導與深刻的物理圖像之間找到完美的平衡點。 --- 第一部分：量子世界的基石——非相對論性量子力學 本部分從曆史背景和實驗基礎齣發，引導讀者跨越經典物理的藩籬，進入概率和不確定性的全新領域。 第一章：波粒二象性與量子化現象的再審視 我們從德布羅意假設和不確定性原理齣發，建立對微觀粒子行為的基本直覺。本章將詳細探討電子衍射、光電效應和黑體輻射的現代詮釋，重點闡述能量、動量和角動量在微觀尺度下的“不連續性”本質。我們將引入普朗剋常數 $hbar$ 在所有後續理論中的核心地位，並對“測量”這一行為在量子框架下的獨特含義進行初步探討。 第二章：薛定諤方程的建立與一維定態問題 這是量子力學的核心方程。本章將詳盡推導時間無關和含時間薛定諤方程，並討論其作為守恒定律的地位。我們將利用該方程解決一係列基礎且重要的模型問題： 1. 自由粒子： 探討波包的傳播與色散關係，理解動量本徵態的非定域性。 2. 無限深勢阱（一維方勢阱）： 詳細分析能級量子化、波函數歸一化和正交性的要求，明確邊界條件的重要性。 3. 有限深勢阱與勢壘透射： 深入研究隧穿效應的物理機製和概率計算，這是理解掃描隧道顯微鏡（STM）等技術的基礎。 4. 諧振子（量子力學處理）： 與經典處理進行對比，重點介紹升降算符（Creation and Annihilation Operators）的代數方法，這是理解量子場論的強大工具。 第三章：抽象空間與代數方法——狄拉剋符號與角動量理論 本章將讀者從簡單的波函數形式提升到更抽象的希爾伯特空間。 1. 狄拉剋符號（Bra-Ket Notation）： 詳細介紹 $langle psi |$ 和 $|phi angle$ 的物理意義，理解算符、本徵值和本徵態的關係，建立矩陣力學的基本框架。 2. 綫性代數在量子力學中的應用： 討論厄米算符的性質、完備性基矢的構建以及坐標錶象與動量錶象之間的傅裏葉變換關係。 3. 角動量理論的量子化： 嚴格推導角動量算符的對易關係 $[L_x, L_y] = ihbar L_z$，引入 $L^2$ 和 $L_z$ 的共同本徵態。推導球麵諧函數，並將其與原子能級結構聯係起來。 第四章：自鏇、全同粒子與微擾理論 本部分處理更復雜的、非解析可解的係統。 1. 電子自鏇： 介紹斯特恩-蓋拉赫實驗（Stern-Gerlach Experiment），引入泡利不確定性原理的直觀解釋。推導泡利矩陣，並將其應用於二能級係統（如蘭姆移位問題的基礎）。 2. 全同粒子統計： 嚴格區分玻色子和費米子，討論對稱化（泡利不相容原理）和反對稱化波函數的構造，這是理解多電子原子和固體結構的關鍵。 3. 時間無關微擾理論： 係統推導非簡並和簡並情況下的能級和波函數的一階、二階修正公式。這些工具是處理原子、分子以及晶格中微小相互作用的必備手段。 4. 含時微擾理論： 介紹躍遷概率的概念，特彆是費米黃金準則（Fermi's Golden Rule）的推導及其在輻射躍遷計算中的重要性。 --- 第二部分：物質的集體行為——凝聚態物理導論 在掌握瞭微觀粒子的運動規律後，本部分將視角拓展到包含 $10^{23}$ 量子粒子係統的宏觀錶現。 第五章：晶格振動與聲子：固體的熱力學性質 本章從晶體結構的基本描述開始（布拉維點陣、倒易點陣），然後深入探討周期性勢場中的電子行為。 1. 晶格動力學： 推導一維和三維晶格的色散關係，區分聲學支和光學支。引入聲子的概念，將其視為晶格振動的準粒子。 2. 固體的比熱： 比較牛頓模型、愛因斯坦模型和德拜模型（Debye Model）的比熱預測，重點分析德拜 $ ext{T}^3$ 定律在低溫下的物理來源。 3. 晶格衍射： 詳細闡述勞厄方程和布拉格方程，利用倒易點陣的概念解釋X射綫衍射實驗，理解其對晶體結構確定的意義。 第六章：能帶理論：金屬、半導體與絕緣體 這是凝聚態物理的基石，解釋瞭宏觀電學性質的微觀根源。 1. Bloch定理的推導與物理意義： 闡述電子在周期性勢場中波函數的形式，理解其準動量（Crystal Momentum）的概念。 2. 近似方法： 討論緊束縛法（Tight-Binding Approximation）和近自由電子近似（Nearly Free Electron Model），解釋能帶和能隙的形成。 3. 費米麵與導電性： 引入費米能級，解釋金屬、絕緣體和半導體（間接帶隙與直接帶隙）的能帶結構判據。 4. 半導體的本徵與摻雜： 討論有效質量的概念，並分析N型和P型摻雜對費米能級移動的影響，為器件物理打下理論基礎。 第七章：電子的集體行為——從Drude到BCS理論 本章關注電子在晶體內的輸運和相互作用。 1. 自由電子模型的局限性： 迴顧Drude模型的成功與失敗（如比熱問題），引入Lorentz-Sommerfeld模型，闡述費米子簡並壓力。 2. 電子在晶體中的動力學： 修正的Drude模型，引入弛豫時間與平均自由程，解釋電阻率的溫度依賴性。 3. 超導電性概述（BCS理論初步）： 介紹邁斯納效應，闡述庫珀對（Cooper Pair）的形成，並定性描述 $Delta$ 能隙的物理意義，及其對電阻為零的解釋。 --- 結語 本書的編寫遵循瞭從量子力學的嚴格基礎齣發，逐步過渡到描述大量粒子復雜行為的凝聚態物理的邏輯。讀者在學完本書後，將不僅能熟練運用量子力學工具求解標準問題，更能深刻理解現代材料科學、固體電子學乃至更前沿的量子信息技術背後的基本物理原理。本書的深度和廣度，旨在為有誌於從事理論物理、材料科學或工程技術研究的讀者提供一座堅實的橋梁。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我以前對物理學習一直感到有些吃力，總覺得那些公式和定律太過於枯燥和抽象。然而，這本教材徹底改變瞭我的看法。它的敘述風格非常“親民”，作者似乎很清楚學生的睏惑點在哪裏，總能在關鍵時刻給齣及時的點撥和解釋。比如，對於那些初學者容易混淆的矢量和張量概念，書中通過巧妙的類比和圖示，將復雜的數學工具變得觸手可及。我特彆喜歡它在每一章末尾設置的“拓展閱讀”部分，這些內容雖然不是考試的重點，但極大地拓寬瞭我的視野，讓我看到瞭物理學在現代科技前沿的應用，比如對量子力學雛形的初步探討，雖然隻是點到為止，但已經足夠激發我的好奇心。這本書的價值不僅在於傳授知識，更在於激發瞭學生探索未知的好奇心和求知欲，這對於理工科學生來說是至關重要的精神財富。

評分☆☆☆☆☆

作為一本上冊，這本書的內容覆蓋範圍相當全麵，從力學到熱學，每一個環節的處理都顯得相當嚴謹和專業。我特彆欣賞作者在處理力學中的非保守係統時所采用的現代化視角，它將能量和動量作為核心概念貫穿始終，避免瞭傳統教材中那種機械式的解題步驟。這種係統性的思維方式，對我理解更深層次的物理學分支非常有幫助。書中的例題選擇獨具匠心，很多題目都是從實際工程問題中提煉齣來的，而非憑空構造的理想模型，這使得解題過程更具說服力。我發現，當我在解決這些貼近現實的難題時，那種成就感是無與倫比的。唯一可能需要改進的是，某些章節對背景知識（如微積分的高級應用）的要求略高，對於基礎薄弱的同學來說，可能需要額外的時間去迴顧相關數學知識，但這或許也是其專業性的體現吧。總體而言，這是一本值得反復研讀的經典之作。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書的時候，我對它抱有很高的期望，畢竟是經典教材的最新版本。閱讀之後，不得不說，它確實沒有辜負我的期待。這本書的深度和廣度都令人印象深刻。它不僅僅停留在對基本定律的羅列，更注重對物理思想的培養。我尤其欣賞作者在處理一些抽象概念時所展現齣的洞察力，比如在描述場論的部分，它用非常直觀的方式解釋瞭電磁場如何相互作用，這比我之前看過的很多教材都要清晰易懂。書中包含的習題設計也非常巧妙，難度梯度閤理，從基礎概念的鞏固到復雜問題的綜閤分析，每一步都能有效檢驗學習效果。我發現自己通過解答這些習題，對理論知識的掌握變得更加紮實。此外，書中對曆史背景的穿插介紹也很有價值，讓我對這些物理學巨匠們的研究曆程有瞭更深層次的理解，感覺學習過程更具人文色彩。這本書無疑是構建紮實物理學基礎的堅實階梯。

評分☆☆☆☆☆

這本書的編排邏輯堪稱教科書級彆的典範。它不僅僅是一本知識的匯編，更像是一部精心策劃的學術旅程。從開篇對運動學和動力學的細膩刻畫，到隨後對能量原理的宏大敘事，結構緊湊而富有張力。我最贊賞的是它對實驗和理論的平衡把握。書中穿插的經典實驗迴顧，如米裏開侖實驗或氣體動理論的實驗基礎，都描繪得繪聲繪色，使抽象的理論有瞭堅實的經驗支撐。這讓我真切體會到科學發現的麯摺和不易。在文字錶達上，作者的用詞精準而富有力量，雖然涉及專業術語，但整體流暢度極高，很少齣現晦澀難懂的長難句。對於需要精讀和深入理解的讀者來說，這本書提供瞭極高的信息密度和極低的理解障礙，真正做到瞭雅俗共賞。它無疑是物理學習路上的指南針，指引著我們準確地邁嚮更深遠的物理世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書實在是太棒瞭，我感覺自己對物理學的理解提升到瞭一個新的颱階。從一開始對經典力學概念的梳理，到後來對熱力學和振動波動的深入探討，作者的敘述邏輯嚴密，循序漸進，讓人感覺學習過程非常順暢。尤其是一些復雜的公式推導，書中都給齣瞭詳盡的步驟解析，即便是初學者也能跟上思路。我特彆喜歡它在講解每個概念時，都會聯係到實際生活中的例子，這極大地激發瞭我學習的興趣。比如講解能量守恒定律時，書中引用瞭許多工程學上的應用實例，讓我深刻體會到理論與實踐的緊密結閤。這本書的排版和插圖設計也十分齣色，圖文並茂，清晰明瞭，大大減輕瞭閱讀時的疲勞感。總的來說，這是一本非常適閤作為大學階段基礎物理教材的精品，無論是自學還是課堂使用，都是一個絕佳的選擇。它不僅僅是知識的堆砌，更像是一位耐心的導師，引導你一步步領略物理世界的奧秘。