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| 內容簡介： |
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本书参照教育部现行的《理工科类大学物理课程教学基本要求》，根据当前各高校大学物理课程的教学需求编写而成，涵盖了该教学基本要求的A类内容，并择要介绍了一些B类扩展性内容.本书的主要特点是：在体系结构上，设有“章前问题”“学习要点”“思维拓展”“思考题”“章前问题解答”以及突出“课程思政”特点的“章后感悟 ”“科学家轶事”“应用拓展”等模块；在内容安排上，将物理知识与生产、生活和科技发展紧密联系；在内容结构上，突出了新形态教材的特点，即传统教材与网络教育的有机结合；在叙述上，力求开门见山、直击主题、深入浅出，并努力做到简明易懂，通顺流畅.本书主要内容为振动波动、光学、热学和量子力学，共9章.本书为全日制普通高等学校理工科类大学物理教材（120~150学时），也可作为成人教育、网络教育、高等教育自学考试的教材或参考书.
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| 目錄：
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前言第9章机械振动1章前问题1学习要点19.1简谐运动29.1.1简谐运动的基本特征29.1.2简谐运动表达式39.1.3简谐运动曲线39.2描述简谐运动的基本物理量49.2.1周期频率49.2.2相位初相59.2.3相位差69.2.4振幅、初相与初始条件的关系79.3简谐运动的旋转矢量图119.4简谐运动的能量139.5同方向简谐运动的合成拍149.5.1两个同方向、同频率简谐运动的合成159.5.2两个同方向、不同频率简谐运动的合成拍179.6两个相互垂直的简谐运动的合成李萨如图形199.6.1两个相互垂直、同频率简谐运动的合成199.6.2两个相互垂直、不同频率的简谐振动的合成李萨如图形219.7阻尼振动229.8受迫振动共振23章后感悟26习题926科学家轶事茅以升——敢为人先，勇往直前28应用拓展中国桥梁29第10章机械波31章前问题31学习要点3110.1机械波的产生横波与纵波3210.1.1机械波的产生3210.1.2横波与纵波3310.2波动过程的几何描述和基本物理量3510.2.1波线和波面3510.2.2波形曲线3610.2.3波的特征量3610.3平面简谐波3810.3.1平面简谐波的波函数3810.3.2波函数的物理意义3910.3.3平面波的波动方程4410.4波的能量能流密度4410.4.1波的能量4410.4.2能流密度4610.5波的衍射、反射和折射4710.5.1惠更斯原理4710.5.2波的衍射4810.5.3波的反射和折射4910.6波的干涉5010.6.1波的叠加原理5010.6.2波的干涉相干条件相干波5110.6.3相干波的干涉加强与减弱5110.7驻波5410.7.1驻波的概念5410.7.2驻波的能量5610.7.3半波损失56*10.8声波超声波次声波5710.8.1声波5710.8.2超声波5910.8.3次声波 5910.9多普勒效应60章后感悟62习题1062科学家轶事李四光——让事实说话64应用拓展中国超级声呐技术65第11章几何光学66章前问题66学习要点6611.1几何光学的基本定律6611.1.1直线传播定律6711.1.2反射定律6711.1.3折射定律6911.1.4全反射7011.2光程和费马原理7111.2.1光程7111.2.2费马原理7211.3光在单球面上的傍轴成像7311.3.1基本概念和符号法则7411.3.2球面反射成像7611.3.3球面镜成像作图法7611.3.4球面折射成像7811.4薄透镜成像8011.4.1透镜8011.4.2薄透镜成像公式8111.4.3薄透镜的焦距8211.4.4薄透镜成像的作图法8211.5光学仪器简介8411.5.1眼睛8411.5.2放大镜8511.5.3显微镜8511.5.4望远镜86章后感悟87习题1187科学家轶事李小文——“布鞋院士”88应用拓展中国天眼——FAST89第12章波动光学90章前问题90学习要点9012.1光的干涉9112.1.1光的电磁理论9112.1.2光的干涉现象及强度分布规律9112.1.3相干光的获得9312.1.4双缝干涉9412.1.5薄膜干涉9912.1.6迈克耳孙干涉仪10612.2光的衍射10812.2.1光的衍射现象惠更斯-菲涅耳原理10812.2.2单缝衍射10912.2.3圆孔衍射光学仪器的分辨本领11312.2.4衍射光栅11512.2.5光栅光谱光栅的分辨本领12112.2.6X射线在晶体中的衍射12312.3光的偏振12412.3.1自然光和偏振光12412.3.2偏振片的起偏和检偏马吕斯定律12612.3.3反射和折射起偏布儒斯特定律12912.3.4光的双折射现象13112.3.5波片13212.3.6偏振光的干涉13312.3.7人为双折射134章后感悟136习题12136科学家轶事王大珩——“中国光学之父”138应用拓展光学干涉仪138第13章热力学基础140章前问题140学习要点14013.1热力学基本概念14113.1.1问题的提出14113.1.2热力学系统14113.1.3系统的平衡状态物态参量热力学第零定律14213.1.4准静态过程14313.2气体的物态方程14413.2.1理想气体的物态方程144*13.2.2真实气体的物态方程14613.3热力学定律功和热量的计算14713.3.1系统的内能功与热的等效性14713.3.2热力学定律14813.3.3功和热量的计算14913.4热力学定律的应用15213.4.1等体过程15213.4.2等压过程15313.4.3等温过程15413.4.4绝热过程155*13.4.5多方过程16013.5循环与热机16013.5.1循环过程16013.5.2热机效率16113.5.3卡诺循环16513.6热力学第二定律卡诺定理16713.6.1热力学过程的方向性16713.6.2热力学第二定律16813.6.3卡诺定理16913.7熵17013.7.1熵的概念17113.7.2熵增加原理17213.7.3熵恒增=能贬值（能“质”衰退）174章后感悟175习题13176科学家轶事开尔文——毕生追求科学真理178应用拓展我国的内燃机发展之路任重道远179第14章统计物理简介180章前问题180学习要点18014.1气体分子的热运动及其统计规律性18114.1.1气体分子热运动18114.1.2大量分子热运动服从统计规律性18214.2气体分子的速率分布18414.2.1速率分布曲线18414.2.2麦克斯韦速率分布律18514.2.3三种统计速率18614.3气体分子平均碰撞频率和平均自由程18814.3.1平均自由程18814.3.2分子平均碰撞频率18914.4理想气体的压强公式和温度的统计意义19114.4.1理想气体的微观模型19114.4.2理想气体的压强公式19214.4.3理想气体的温度公式19414.5能量按自由度均分原理理想气体的内能19614.5.1自由度19614.5.2能量均分定理19714.5.3理想气体的内能19814.5.4理想气体摩尔热容理论值的计算19914.6热力学第二定律的统计诠释20014.6.1宏观态与微观态20014.6.2热力学过程不可逆性的统计意义20114.6.3玻耳兹曼熵202*14.7熵与物理学的自然观204章后感悟204习题14205科学家轶事王竹溪——耿耿忠心效桑梓206应用拓展 统计物理与5G时代206第15章早期量子论208章前问题208学习要点20815.1热辐射普朗克量子假说20915.1.1热辐射及其定量描述20915.1.2黑体辐射定律普朗克公式20915.2光电效应21315.2.1光电效应的实验规律21315.2.2经典理论解释光电效应遇到困难21515.2.3爱因斯坦的光量子假设21515.2.4光电效应的应用21715.3康普顿效应电磁辐射的波粒二象性21815.3.1康普顿效应21815.3.2电磁辐射的波粒二象性22015.4氢原子光谱玻尔的氢原子理论22115.4.1氢原子光谱的规律性22115.4.2玻尔的氢原子理论22215.4.3弗兰克-赫兹实验224章后感悟227习题15227科学家轶事吴有训——科学工作，在精细与有恒 228应用拓展光子芯片229第16章量子力学简介230章前问题230学习要点23016.1德布罗意假设海森伯的不确定关系23116.1.1德布罗意假设实物粒子的波粒二象性23116.1.2海森伯的不确定关系23316.2波函数及其统计诠释23616.2.1自由粒子的波函数23616.2.2波函数的统计诠释23616.2.3波函数的归一化条件23816.2.4波函数的态叠加原理23916.3薛定谔方程23916.3.1自由粒子的薛定谔方程24016.3.2势场中粒子的薛定谔方程24016.3.3一维定态薛定谔方程24116.4定态薛定谔方程的应用24216.4.1一维无限深方形势阱24216.4.2势垒贯穿24516.4.3一维简谐振子247章后感悟250习题16250科学家轶事玻尔——科学的道路从来都不平坦251应用拓展量子通信及我国量子通信技术新进展251第17章氢原子253章前问题253学习要点25317.1算符与本征值方程25317.1.1算符25317.1.2本征值方程25417.2氢原子的定态薛定谔方程25717.2.1氢原子的定态薛定谔方程求解简介25717.2.2量子化条件25817.2.3氢原子的能量角动量25917.3氢原子中电子的概率分布26317.3.1径向概率分布26317.3.2角向概率分布26517.4电子自旋26717.4.1施特恩-盖拉赫实验26817.4.2电子自旋26817.4.3四个量子数26917.5多电子原子原子中的电子壳层模型 26917.5.1多电子原子26917.5.2原子中的电子壳层模型 271章后感悟272习题17273科学家轶事陆朝阳——勇于担当，甘于坚守274应用拓展量子计算机及我国量子计算新进展274附录276附录A一些物理常量276附录B数学公式276参考文献279
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哈尔滨工业大学是教育部“物理学拔尖学生培养基地”.本书作为教材，是基地建设的重要内容之一.我们对大学物理教学的理念是大学物理课程不仅是理工科学生进一步学习专业知识的坚实基础，还是树立学生科学的世界观、增强学生分析和解决问题的能力、培养学生探索精神和创新意识的一门素质教育课程.大学物理课堂可以潜移默化地促进学生正确的价值观和人生观的养成，实现思想政治教育与知识体系教育的有机统一.本书是哈尔滨工业大学物理学院大学物理教研室全体教师经过多年教学实践和教学改革，并考虑到大学和中学物理课程的衔接，结合当前“新工科”建设和“课程思政”改革编写而成.全书涵盖教育部现行《理工科类大学物理课程教学基本要求》Ａ类内容，并择要介绍了一些Ｂ类扩展性内容.在编写过程中，编者秉承哈尔滨工业大学“规格严格，功夫到家”的校训，始终贯彻大学物理是一门非物理学专业的公共基础课程的基本指导思想，在结构编排上力求物理知识体系的完整性，强调物理思想、物理方法以及物理图像的获取比知识本身更重要，凡能用物理图像说明清楚的，尽量不用较复杂的数学推证.因此，本书不仅便于教师讲授，更有助于学生自学和阅读.本书每章开篇由“章前问题”引入，以期激发学生的学习兴趣.在章节中设置了“思维拓展”，力求引导学生主动思考，提升学生的创新思维、创造性科研和工程实践的能力，在“新工科”建设中培养高素质的复合型拔尖人才.为了突出“课程思政”特点，在各章后还设置了“章后感悟”“科学家轶事”“应用拓展”等模块，期望开拓学生的科学视野、树立正确的人生观，其中，“章后感悟”旨在用物理规律启发学生树立正确的人生观和价值观；“科学家轶事”旨在通过介绍科学家胸怀祖国、服务人民的爱国精神，勇攀高峰、敢为人先的创新精神，追求真理、严谨治学的求实精神，以及淡泊名利、潜心研究的奉献精神等，激励学生争做重大科研成果的创造者、建设科技强国的奉献者，不断向科学技术的广度和深度进军；“应用拓展”旨在引导学生初步学会从物理学视角去洞察现实世界中形形色色的生活和工程实践现象，并用相应的物理知识去辨析，甚至有所创新.常言道：“授人以鱼，仅供一饭之需”，“惟有授人以渔，则终身受用无穷”，后者正是编者所企求的.本书还突出了新形态教材的特点，即传统教材与现代网络教育的有机结合.书中配有与之对应的视频资源，学生通过扫描二维码可观看相应部分的演示实验，进而加深对物理概念、定理、定律的理解.本书在叙述上力求开门见山，直击主题，深入浅出，尽可能避免繁文缛节，与此同时，行文力求简明易懂，通顺流畅.定理的推证在不违背严谨性的前提下做了一些简化，例如，理想气体压强公式的推导、氢原子定态薛定谔方程的求解等就是这样做的，但为了教师易教、学生易学，对重点内容做了重墨缕述，力求要言不烦；对非重点内容估计到学生阅读时会有困惑之处，仍不轻易回避，而是尽可能加以缕析，以期能对学生有所裨益.本书由王晓鸥、张伶莉、田浩担任主编，王先杰、黄喜强、曹永印、李均、袁承勋、刘志国、王伟、王旸、杨庆鑫、应涛、裴延波、周可雅、宋杰、朱杲宝参加了编写.本书演示实验的视频录制得到了大学物理教研室王庆东工程师的帮助，在此深表感谢！本书的编写参考了国内外许多同类教材的有关资料，编者深受启迪，获益良多，在此谨向这些著作的作者深表感谢！对书中错漏和不当之处，祈望读者们不吝赐正，是所至盼.编者
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