大學基礎物理學（第2版）上 F2版:《大學基礎物理學（第2版）上 F -百科知識中文網

內容簡介

本書是張三慧編著的《大學基礎物理學》（第2版）上冊，內容包括力學、波動與光學部分。力學篇講述經典的質點力學、運動的守恆定律、剛體的轉動和狹義相對論基礎知識等；波動與光學篇介紹了振動與波的基礎特徵和光的干涉、衍射、偏振等規律。書中特別著重於守恆定律的講解，也特別注意從微觀上闡述物理現象及規律的本質。內容的選擇上除了包括經典基本內容外，還注意適時插入現代物理概念與物理思想。此外，還安排了許多現代的聯繫各方面的實際的例題和習題。本書可以作為高等院校的物理教材，也可以作為中學物理教師或其他讀者自學的參考書。

前言

張三慧的《大學基礎物理學》是一套經典的物理學教材。這套書在國內許多高校使用了多年，在大學物理教學領域受到廣大師生們的好評。
隨著時代變化，物理學的發展越來越快了，人類的知識積累也越來越多，學習者需要花費更多的時間和精力掌握已有的知識才能有所創新。大學物理學的內容是人類知識的精華所在，是自然科學和工程技術的基礎，這就要求我們廣大的教師要儘可能高效地完成教學基本內容。我們的這個改編版本《大學基礎物理學》就是在此大環境下所做的一個嘗試。
本版《大學基礎物理學》內容涵蓋了2010年我國教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會發布的“非物理類理工學科大學物理課程基本要求”，對張三慧的《大學基礎物理學》（第2版）的內容結構進行了重新整合編排，不再延續傳統的“力學、熱學、電磁學、波動與光學”順序。在力學知識之後，是振動和波動的內容，緊跟著就是波動光學，這樣做可以使機械波的疊加和干涉的知識高效地套用在光波中。為了和中學課程銜接並保持知識的完整結構，增加了第12章“幾何光學”的內容，介紹光以直線傳播時的基本定律及反射鏡和透鏡的成像原理。熱學內容放在後面，這種結構安排可以讓學生在經過力、光、電的學習之後，對物理學的基本知識和方法有了多方面的認識，再藉助熱學這座聯繫巨觀世界和微觀世界的“橋樑”，去比較巨觀方法和微觀方法的特點。相比僅有力學知識就學習熱學，改編者認為現順序在能力培養方面更為高效。本版的最後是量子力學基礎知識，為廣大非物理專業的理工科學生開闢一個通向近代物理知識的視窗。
考慮到當前網際網路時代的特點，新的研究成果和技術越來越快地廣泛傳播，師生獲取信息便捷多樣，改編者刪去了原版《大學基礎物理學》（第2版）中“今日趣聞”、“科學家介紹”部分。本教材是我們進行大學物理教學改革的一個嘗試，幾位改編者都是長期從事大學物理教學工作的一線教師，近兩年按照改編教材進行的教學實踐效果良好。參加改編工作的有: 馬穎、詹康生、徐麗琴、梁鴻東、劉筱燕、賈蘭偉，馬穎為主（改）編，對全書進行了統稿和校核。
本改編版教材是我們進行大學物理教學改革工作的載體。教材能夠正式出版，改編者衷心感謝所有給予熱情支持的廣大師生和清華大學出版社的諸位編輯，也誠懇希望藉此契機，與各位同仁就網際網路信息化時代下的大學物理教學改革進行交流探討。

改編者
2012.8
大學基礎物理學（第2版）上冊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、星雲等都有涉及。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年版）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5篇：力學、波動與光學、電磁學、熱學、量子物理基礎。
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20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。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。

張三慧2011年11月於清華園

大學基礎物理學（第2版）上 F2版

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