圖書簡介
波動與光學篇介紹了振動與波的基本特徵和光的干涉、衍射和偏振的基本規律。量子物理基礎篇介紹了波粒二象性、機率波、不確定關係和能量量子化等基本概念以及原子和固體中電子的狀態和分布的規律，最後還介紹了原子核的結合能、放射性衰變和核反應等基本知識。
“今日物理趣聞”欄目介紹了一些現代物理理論發展及其套用的前沿課題。本書還編寫了大量來自生活、實用技術以及自然現象等方面的例題和習題。
本書上下冊內容涵蓋了大學物理學教學的基本要求，可作為高等院校物理課程的教材，也可作為中學物理教師或其他讀者的自學參考書。
前言
大學物理課程是大學階段一門重要的基礎課，它將在高中物理的基礎上進一步提高學生的現代科學素質。為此，物理課程應提供內容更廣泛更深入的系統的現代物理學知識，並在介紹這些知識的同時進一步培養學生的科學思想、方法和態度並引發學生的創新意識和能力。
根據上述對大學物理課程任務的理解，本書在高中物理的基礎上系統而又嚴謹地講述了基本的物理原理。內容的安排總體上是按傳統的力、熱、電、光、量子物理的順序。
所以“固守”此傳統，是因為到目前為止，物理學的發展並沒有達到可能和必要在基礎物理教學上改變這一總體系的程度。書中具體內容主要是經典物理基本知識，但同時也包含了許多現代物理，乃至一些物理學前沿的理論和實驗以及它們在現代技術中套用的知識。
本書還開闢了“今日物理趣聞”專欄，簡要地介紹了如基本粒子、宇宙發展、能源與環境、超導、全息等課題，以開闊學生視野，激發其學習興趣，並啟迪其創造性。
本書選編了大量聯繫實際的例題和習題，從光碟到印表機，從跳水到蹦極，從火箭到對撞機，從人造衛星到行星、星雲等等都有涉及。其中還特別注意選用了我國古老文明與現代科技的資料，如王充論力，蘇東坡的迴文詩，神舟飛船的升空，熱核反應的實驗等。
對這些例題和習題的分析與求解能使學生更實在又深刻地理解物理概念和規律，了解物理基礎知識的重要的實際意義，同時也有助於培養學生聯繫實際的學風，增強民族自信心。為了便於理解，本書取材力求少而精，論述力求簡而明。
本書是在第1版（清華大學出版社2003）的基礎上，參考老師和學生的意見和建議，並融入了筆者對教學內容的新體會重新修改而成。
本書分上下兩冊，共包括五篇： 力學、熱學、電磁學、波動與光學、量子物理簡介。
力學篇完全按傳統體系講述。以牛頓定律為基礎和出發點，引入動量、角動量和能量概念，導出動量、角動量和機械能等的守恆定律，最後將它們都推廣到普遍的形式。守恆定律在物理思想和方法上講固然是重要的，但在解決實際問題時經典的動力學概念與規律也常是不可或缺的。本書對後者也作了較詳細的講解。力學篇還強調了參考系的概念，說明了守恆定律的意義，並注意到物理概念和理論的衍生和發展。
熱學篇除了對系統——特別是氣體——的巨觀性質及其變化規律作了清晰的介紹外，大大加強了在分子理論基礎上的統計概念和規律的講解。除了在第7章溫度和氣體動理論中著重介紹了統計規律外，在其他各章對功、熱的實質、熱力學第一定律、熱力學第二定律以及熵的微觀意義和巨觀表示式等都結合統計概念作了許多獨特而清晰的講解。
電磁學篇以庫侖定律、畢奧薩伐爾定律和法拉第定律為基礎展開，直至麥克斯韋方程組。在講解了電流的磁場之後，還根據相對論指出了電場和磁場的相對性，使學生對電磁場的性質有更深入的理解。在分析方法上，本篇強調了對稱性的分析，如在求電場和磁場的分布時，都套用了空間對稱性的概念。
波動與光學篇主要著眼於清晰地講解波、光的干涉和衍射的基本現象和規律。
量子物理基礎篇的重點放在最基本的量子力學概念方面，如波粒二象性、不確定關係等，至於薛丁格方程及其套用、原子中電子運動的規律、固體物理等只作了很簡要的陳述。
本書內容概括了大學物理學教學的最基本要求。為了幫助學生掌握各篇內容的體系結構與脈絡，每篇開始都編制了該篇內容及基本知識系統圖。本書還簡述了若干位科學家的生平、品德與貢獻，用以提高學生素養，鼓勵成才。書末附有物理學常用數據的最新公認取值的“數值表”，便於學生查閱和套用。
誠摯地歡迎各位讀者對本書的各種意見和建議。前言大學基礎物理學（第2版）上冊
張三慧
2006年11月於清華園
目錄
今日物理趣聞A基本粒子
A.1粒子的發現與特徵1
A.2粒子分類3
A.3粒子的轉化與守恆定律4
A.4夸克5
A.5色6
第1篇力學
第1章質點運動學11
1.1勻變速直線運動11
1.2參考系14
1.3質點的位矢、位移和速度17
1.4加速度20
1.5勻加速運動23
1.6拋體運動25
1.7圓周運動28
1.8相對運動32
提要34
思考題35
習題36
科學家簡介伽利略39
第2章牛頓運動定律40
2.1牛頓運動定律40
2.2常見的幾種力44
*2.3基本的自然力48
2.4套用牛頓定律解題50
2.5非慣性系與慣性力55
*2.6混沌59
提要62
思考題62
習題64
科學家簡介牛頓69
第3章動量與角動量70
3.1衝量與動量定理70
3.2動量守恆定律73
3.3火箭飛行原理77
3.4質心78
3.5質心運動定理81
3.6質點的角動量和角動量定理84
3.7角動量守恆定律87
提要89
思考題90
習題91
科學家簡介克卜勒93
第4章功和能94
4.1功94
4.2動能定理98
4.3勢能101
4.4引力勢能103
*4.5由勢能求保守力105
4.6機械能守恆定律107
4.7守恆定律的意義112
4.8碰撞113
4.9流體的穩定流動119
4.10伯努利方程120
提要124
思考題126
習題128
今日物理趣聞B奇妙的對稱性
B.1對稱美132
B.2對稱性種種134
B.3物理定律的對稱性136
B.4宇稱守恆與不守恆136
B.5自然界的不對稱現象138
B.6關於時間的對稱性139
第5章剛體的定軸轉動141
5.1剛體轉動的描述141
5.2轉動定律143
5.3轉動慣量的計算146
5.4剛體的角動量和角動量守恆148
5.5轉動中的功和能152
提要156
思考題157
習題158
第6章相對論162
6.1牛頓相對性原理和伽利略坐標變換162
6.2愛因斯坦相對性原理和光速不變165
6.3同時性的相對性和時間延緩167
6.4長度收縮172
6.5洛倫茲坐標變換174
6.6相對論速度變換178
6.7相對論質量181
6.8相對論動能184
6.9相對論能量186
6.10動量和能量的關係189
*6.11廣義相對論簡介190
提要193
思考題194
習題194
科學家簡介愛因斯坦197
第2篇熱學
第7章溫度和氣體動理論202
7.1平衡態202
7.2溫度的概念203
7.3理想氣體溫標204
7.4理想氣體狀態方程206
7.5氣體分子的無規則運動208
7.6理想氣體的壓強211
7.7溫度的微觀意義214
7.8能量均分定理216
7.9麥克斯韋速率分布律218
7.10麥克斯韋速率分布律的實驗驗證222
7.11實際氣體等溫線224
提要227
思考題229
習題230
今日物理趣聞C大爆炸和宇宙膨脹
C.1現時的宇宙233
C.2宇宙膨脹和大爆炸235
C.3從大爆炸到今天237
C.4宇宙的未來240
C.5至大和至小的理論結合起來了242
第8章熱力學第一定律244
8.1功熱量熱力學第一定律244
8.2準靜態過程246
8.3熱容250
8.4絕熱過程254
8.5循環過程257
8.6卡諾循環260
8.7致冷循環262
提要264
思考題265
習題266
科學家簡介焦耳269
今日物理趣聞D能源與環境
D.1各式能源的利用270
D.2人類環境問題271
第9章熱力學第二定律276
9.1自然過程的方向276
9.2不可逆性的相互依存278
9.3熱力學第二定律及其微觀意義280
9.4熱力學機率與自然過程的方向282
9.5玻耳茲曼熵公式與熵增加原理285
9.6可逆過程287
9.7克勞修斯熵公式289
*9.8熵和能量退降292
提要294
思考題295
習題295
科學家簡介玻耳茲曼297
數值表298
習題答案300
索引307
