基础物理学PDF电子书下载

本教材在编写过程中参照了教育部非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会新制订的《理工科非物理类专业大学物理课程教学基本要求》（讨论稿），并针对当前高等教育大众化形势下农林院校工科专业大学物理教学的实际情况，结合作者多年的教学实践经验编写而成。全书思路清晰，语言精练，难度适当，便于阅读，个别章节采用一些较新的讲法。考虑到培养学生科学素养的需要，本书对物理学的科学思想、方法和历史作了较多地介绍。本书分上下两册，上册的内容包括力学、振动和波、相对论基础及热学共九章；下策包括电磁学、光学、量子力学基础、激光及原子核共十一章。本书可作为农林院校及一般工科院校工科专业的大学物理学课程教材，也可供其它专业的读者阅读参考。

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第一章　质点运动学 1

1-1　参考系　运动方程 1

1-2　位移　速度　加速度 3

1-3　匀加速运动 10

1-4　曲线运动的加速度 15

1-5　圆周运动的角量描述 19

1-6　相对运动 22

本章提要 24

思考题 26

习题 27

历史人物　伽利略 29

第二章　质点动力学 31

2-1　牛顿运动定律 31

2-2　基本的自然力 33

2-3　牛顿运动定律的应用 36

2-4　惯性力 40

2-5　冲量和动量定理 44

2-6　质点系　动量守恒定律 45

2-7　质心　质心运动定理 49

2-8　力矩　角动量定理 52

2-9　角动量守恒定律 55

2-10　变力做功　动能定理 55

2-11　保守力　势能 58

本章提要 62

思考题 64

习题 65

历史人物　牛顿 68

第三章　连续体力学 70

3-1　刚体的定轴转动 70

3-2　转动定律 72

3-3　转动惯量 75

3-4　转动动能 77

3-5　角动量守恒定律 79

3-6　刚体的平面运动 81

3-7　理想流体的连续性原理 86

3-8　伯努利方程 88

3-9　粘性流体的运动规律 91

本章提要 94

思考题 95

习题 96

历史人物　开普勒 98

阅读材料　火箭　卫星　航天 99

第四章　狭义相对论基础 104

4-1　力学相对性原理　伽利略变换 104

4-2　爱因斯坦相对性原理和光速不变 107

4-3　同时的相对性和时间延缓 108

4-4　长度收缩 113

4-5　洛伦兹变换 115

4-6　相对论速度变换 119

4-7　质量和能量 122

4-8　动量和能量的关系 126

本章提要 126

思考题 127

习题 128

历史人物　爱因斯坦 130

第五章　振动 132

5-1　简谐振动方程 132

5-2　简谐振动的旋转矢量表示法 136

5-3　简谐振动的能量 138

5-4　单摆　复摆和扭摆 140

5-5　阻尼振动 143

5-6　受迫振动　共振 145

5-7　同一直线上的简谐振动的合成 146

本章提要 149

思考题 150

习题 151

阅读材料　粒子的分类和构成 153

第六章　波动 155

6-1　机械波的产生 155

6-2　简谐波的波函数 156

6-3　机械波的波速 161

6-4　机械波的能量 164

6-5　惠更斯原理　波的反射和折射 167

6-6　波的叠加原理　简谐波的干涉 169

6-7　声波 176

6-8　声波的多普勒效应 179

本章提要 184

思考题 185

习题 186

历史人物　惠更斯 188

第七章　温度与传热 190

7-1　宏观描述与微观描述 191

7-2　温度的概念 192

7-3　温度计与理想气体温标 194

7-4　传热 197

7-5　理想气体物态方程 201

本章提要 202

思考题 203

习题 203

历史人物　开尔文 204

第八章　气体动理论 206

8-1　理想气体的压强公式 206

8-2　温度的微观意义 210

8-3　能量均分定理 213

8-4　麦克斯韦速率分布律 216

8-5　玻耳兹曼分布律 222

8-6　气体分子的平均自由程 224

8-7　范德瓦耳斯方程 226

本章提要 228

思考题 229

习题 231

历史人物　麦克斯韦 233

阅读材料　超冷原子的玻色-爱因斯坦凝聚 234

第九章　热力学基础 236

9-1　准静态过程　体积功 236

9-2　热力学第一定律 240

9-3　热容量 242

9-4　热力学第一定律对理想气体的应用 245

9-5　绝热过程 248

9-6　循环过程 251

9-7　卡诺循环 255

9-8　自发过程的方向性 258

9-9　热力学第二定律 261

9-10　可逆过程 263

9-11　平衡态的最概然性 264

9-12　熵 266

9-13　熵增加原理 271

9-14　能量的退化 274

本章提要 275

思考题 276

习题 278

历史人物　焦耳 280

阅读材料　能源漫议 281

第十章　静电场 283

10-1　静电基本规律 284

10-2　静电场　电场强度 287

10-3　静电场中的高斯定理 293

10-4　利用高斯定理求静电场的电场强度 297

10-5　静电场的环路定理　电势 300

10-6　电势的计算 303

10-7　电场强度与电势梯度的关系 306

10-8　静电场中的导体 308

10-9　电容和电容器 313

10-10　电介质对电容器电容的影响 316

10-11　电介质的极化 317

10-12　介质中的高斯定理 320

10-13　静电场的能量 322

本章提要 324

思考题 326

习题 328

历史人物　卢瑟福 330

第十一章　电流和电场 332

11-1　电流密度矢量 332

11-2　欧姆定律的微分形式 334

11-3　电动势 338

11-4　电子逸出功　温差电现象 341

11-5　生物膜电势 343

本章提要 347

思考题 348

习题 348

阅读材料　李约瑟难题 350

第十二章　恒定磁场 353

12-1　磁场及磁感应强度 353

12-2　毕奥-萨伐尔定律 355

12-3　恒定磁场的基本性质 361

12-4　磁场对运动电荷的作用 366

12-5　霍耳效应 369

12-6　磁场对载流导线的作用 371

12-7　载流平面线圈在磁场中受到的力矩 373

12-8　磁介质的磁化 376

12-9　磁化电流 378

12-10　磁介质中的高斯定理和环路定理 380

12-11　铁磁质 383

本章提要 387

思考题 388

习题 389

阅读材料　地磁场 392

第十三章　电磁感应 394

13-1　法拉第电磁感应定律 394

13-2　动生电动势 397

13-3　感生电动势 400

13-4　自感 404

13-5　互感 406

13-6　RL电路的暂态过程 408

13-7　磁场的能量 410

本章提要 413

思考题 414

习题 414

阅读材料　历史上著名的物理实验 417

第十四章　电磁场 420

14-1　非稳恒电路的安培环路定理 420

14-2　麦克斯韦方程组 424

14-3　电磁波 425

14-4　电磁波的动量 427

14-5　电磁波谱 428

本章提要 429

思考题 430

习题 430

阅读材料　物理学中的创新思维方法 431

第十五章　光的干涉 434

15-1　光的相干性 435

15-2　杨氏双缝干涉实验 436

15-3　劳埃德镜实验 439

15-4　光程和光程差 440

15-5　薄膜干涉 442

15-6　迈克耳孙干涉仪 447

本章提要 449

思考题 450

习题 450

历史人物　托马斯·杨 452

第十六章　光的衍射 454

16-1　光的衍射 454

16-2　夫琅禾费单缝衍射 455

16-3　光栅衍射 459

16-4　圆孔衍射　光学仪器的分辨本领 463

16-5　X射线衍射与结构分析 468

本章提要 470

思考题 471

习题 472

历史人物　菲涅耳 473

第十七章　光的偏振 476

17-1　光的偏振态 476

17-2　反射与折射起偏 479

17-3　双折射起偏 480

17-4　偏振片　检偏 482

17-5　偏振光的干涉　偏光显微镜 485

17-6　旋光现象 487

17-7　椭圆偏振光 489

本章提要 490

思考题 491

习题 491

阅读材料　恒星的一生 492

第十八章　量子力学基础 496

18-1　光电效应 497

18-2　康普顿效应 499

18-3　德布罗意波 502

18-4　概率波 505

18-5　海森伯不确定关系 509

18-6　薛定谔方程 512

18-7　无限深方势阱中的粒子 514

18-8　势垒 516

18-9　谐振子 520

18-10　氢原子的量子力学处理方法 522

本章提要 528

思考题 528

习题 529

历史人物　玻尔 530

第十九章　激光 532

19-1　光的发射 532

19-2　粒子数反转 535

19-3　光学谐振腔 536

19-4　激光器 538

19-5　激光器的谱线展宽 541

19-6　激光的特性及应用 542

19-7　激光的生物学效应 544

本章提要 546

思考题 547

习题 547

阅读材料　光纤及光纤通信 548

第二十章　原子核 551

20-1　原子核的基本性质 551

20-2　核力 553

20-3　核的结合能 554

20-4　原子核的放射性 556

20-5　放射性原子核的寿命 558

20-6　核反应 562

20-7　放射生物学基础 563

本章提要 565

思考题 565

习题 566

阅读材料　大爆炸 566

附录1　矢量 570

附录2　基本积分表 580

附录3　基本物理常量 582

附录4　天体常量 583

附录5　物理学年谱 584

主要参考文献 608

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