《大学物理简明教程》以一卷本的形式简明介绍普通物理学的基本知识,兼顾物理学在当代其他自然科学和生命医学以及工程技术领域内的应用。内容覆盖经典物理的力学、热学、电磁学与光学以及近代量子物理的基本规律,同时以阅读材料的形式有选择地介绍近年物理学的重要进展以及杰出物理学家的生平。
《大学物理简明教程》可作为理工医农以及师范等各类高等院校基础物理课程的教材,亦可作中等学校教师的教学参考书。

本教材自2002年面世后,承蒙读者青睐,连印两次都很快售馨。在本教材再版之前,我们在复旦大学出版社的支持下对本书进行了修订。一是纠正了书中文字和图表中的印刷错误;二是对书中包括的所有数据进行了核实和修正。此外,根据首印之后使用本教材的师生的反馈意见将一些只需泛读的章节加标“*”号,便于根据实际教学计划取舍,以利读者学习使用。
在本书首印一年后,我们编撰出版了配套教学参考书《大学物理核心概念和题例详》,帮助读者透彻理解本书涉及的物理学的基本概念和学习相关的解题方法,该书同样得到广大读者的欢迎。为了进一步方便教师的课堂讲授和学生的课外学习,值本书再版之际我们又制作了本教材的电子教案(光盘)配合发行。
同时,我们藉此机会感谢使用本书的教师和学生对本书所提出的宝贵意见。复旦大学出版社的龚少明和梁玲同志对于本书的出版给予了许多帮助,我们为此表示衷心的感谢。
限于编者水平,尽管经过本次修订,书中错漏或不妥之处仍在所难免,恳请读者继续批评指正。

**篇 力学

**章 运动学
1.1 参照系和坐标系
1.2 质点和刚体
1.3 位矢、速度和加速度
1.3.1 位置、位矢和位移
1.3.2 速度和加速度
1.3.3 速度、加速度的直角坐标分量表示式
1.3.4 质心
1.4 曲线运动、切问加速度和法向加速度
1.4.1 曲线运动、已知加速度求速度和位矢
1.4.2 切向加速度和法向加速度
1.4.3 圆周运动、角位移、角速度和角加速度
1.4.4 角量和线量的关系
1.4.5 刚体绕固定轴的转动
1.5 相对运动
1.6 力学单位制、量纲
1.6.1 力学单位制
1.6.2 量纲
附录 1.1 微积分简介
附录 1.2 矢量
阅读材料 科学家介绍--伽利略
思考题与习题

第二章 动力学
2.1 牛顿三定津
2.1.1 牛顿三定律
2.1.2 4种基本相互作用
2.1.3 接触力
2.1.4 牛顿三定律的应用
2.1.5 伽利略相对性原理
2.1.6 非惯性系中的惯性力
2. 2 动量和动量守恒定律
2.2.1 动量冲量和动量定理
2.2.2 动量守恒定律
2.2.3 质心运动定理
2.2.4 变质量体系的运动方程、火箭
2.3 角动量和角动量守恒定律
2.3.1 质点的角动量和刚体定轴转动的角动量
2.3.2 平行轴定理
2.3.3 力矩
2.3.4 质点和定轴转动刚体的角动量定理、转动定律
2.3.5 角动量守恒定律
阅读材料 2.1 科学家介绍--牛顿
阅读材料 2.2 引力波
思考题与习题

第三章 功与能、机械能守恒定律
3.1 功和功率
3.1.1 力的功和功率’
3.1.2 力矩的功和功率
3. 2 几种力的功、势能
3.2.1 保守力的功’
3.2.2 摩擦力的功
3.2.3 功和参照系的关系
3.2.4 势能
3.3 动能定理
3.3.1 质点的动能和动能定理
3.3.2 刚体定轴转动的动能定理
3.4 机械能守恒定律
3.4.1 功能原理
3.4.2 机械能守恒定律
3.4.3 功和能的定理与参照系的关系
3.4.4 刚体的平面运动
3.5 碰撞
3.5.1 碰撞与守恒定律
3.5.2 弹性碰撞和完全非弹性碰撞
3.6 进动
思考题与习题

第四章 狭义相对论基础
4.1 狭义相对论的基本假设
4.1.1 爱因斯坦的基本假设
4.1.2 洛伦兹变换
4.1.3 狭义相对论的时空性质
4.2 相对论速度变换
4.3 相对论质量、动量和能量
4.3.1 相对论质量和动量
4.3.2 相对论能量
阅读材料 4.1 科学家介绍--爱因斯坦
阅读材料 4.2 宇宙大爆炸理论和实验证据
阅读材料 4.3 黑洞
阅读材料 4.4 正、负电子对撞机
思考题与习题

第五章 流体力学
5.1 流体运动的描述
5.1.1 流场、流线和流管
5.1.2 定常流动和不定常流动
5.2 定常流动的连续性方程
5. 3 伯努利方程
5.3.1 理想流体
5.3.2伯 努利方程
5.3.3 伯努利方程的应用举例
5.4 实际流体的运动规律
5.4.1 粘滞流体的能量方程
5.4.2 湍流和雷诺数
5.4.3 泊肃叶定律
阅读材料 血液的流动和血压
思考题与习题

第二篇 热学

第六章 气体分子运动论
6.1 理想气体状态方程
6.1.1 状态参量
6.1.2 理想气体状态方程
6 2 理想气体的压强公式
6.2.1 理想气体的微观模型和等概率假说
6.2.2 理想气体的压强公式
6.2.3 温度的统计意义
6.3 麦克斯韦速率分布率
6.3.1 统计规律性与分布函数
6.3.2 麦克斯韦速率分布律
6.3.3 *概然速率、平均速率和方均根速率
6.3.4 验证麦克斯韦速率分布律的实验
6.4 玻耳兹曼分布律
6.4.l 重力场中大气密度和压强随高度的分布
6.4.2 麦克斯韦一玻耳兹曼分布律
6.5 能量按自由度均分定理
6.5.1 自由度
6.5.2 能量按自由度均分定理
6.5.3 理想气体的内能及热容量
6.6 气体的输运过程
6.6.l 气体分子碰撞频率和平均自由程
6.6.2 气体的输运过程
6.7 物质透过生物膜的输运
6.7.l 物质透过生物膜的输运
6.7.2 膜电位
阅读材料 6.l血液透析
阅读材料 6.2 生物圈
思考题与习题


第七章 热力学
7.1 热力学**定律
7.1.1 热力学过程
7.1.2 功和热量
7.1.3 热力学**定律
7.2 热力学**定律的应用
7.2.1 理想气体的等容过程
7.2.2 理想气体的等压过程
7.2.3 理想气体的等温过程
7.2.4 理想气体的绝热过程
7.2.5 人体的新陈代谢
7.3 循环过程、卡诺循环
7.3.1 循环过程和热机的效率
7.3.2 卡诺循环
7.4 热力学第二定律
7.4.1 自然现象的不可逆性
7.4.2 热力学第二定律
7.4.3 卡诺定理
7.4.4 嫡和嫡增加原理
7.4.5 热力学第H定律的统计意义
阅读材料 7.1 耗散结构和自组织现象
阅读材料 7.2 嫡、信息与遗传
思考题与习题


第三篇 电磁学

第八章 静电场
8.1 库仑定律
8.2 电场强度
8.2.1 电场和电场强度
8.2.2 场强叠加原理
8.3 高斯定理
8.3.1 电场线
8.3.2 电通量
8.3.3 高斯定理及其应用
8.4 静电场的环路定理、电势
8.4.1 静电场的环路定理
8.4.2 电势差和电势
8.4.3 场强与电势的关系
8.4.4 关于电势零点的讨论
8.5 导体的静电平衡、电容器
8.5.1 导体的静电平衡条件
8.5.2 导体表面的电荷分布和电场强度
8.5.3 **效应和静电屏蔽
8.5.4 电容、电容器
8.6 稳恒电流.基尔霍夫定律
8.6.1 电流的连续性方程、稳恒电流
8.6.2 欧姆定律、电动势
8.6.3 基尔霍夫定律
阅读材料 8.1 静电的应用和静电危害的消除
阅读材料 8.2 电泳与太空制药
阅读材料 8.3 导电高聚物
阅读材料 8.4 静电技术在生命科学中的应用
思考题与习题

第九章 磁场
9.1 磁场的高斯定理
9.1.1 电流的磁效应
9.1.2 磁场、磁感应强度和磁感应线
9.1.3 磁通量和磁场的高斯定理
9.2 磁场对电流的作用、磁矩
9.2.1 安培公式
9.2.2 磁场对平面截流线圈的作用、磁矩
9.3 华奥一萨戊尔定律
9.3.1 毕奥一萨伐尔定律
9.3.2 毕奥一萨伐尔定律的应用
9.4 安培环路走理
9.4.1 安培环路定理
9.4.2 安培环路定理的应用
9.5 带电粒子在电场和磁场中的运动
9.5.1 洛伦兹力
9.5.2 带电粒子在磁场中的运动
9.5.3 回旋加速器
9.5.4 质谱仪
9.5.5 霍耳效应
阅读材料 磁流体发电
思考题与习题

第十章 电磁感应
10.1 电磁感应定律
10.1.1 电磁感应现象
10.1.2 楞次定律
10.1.3 法拉第电磁感应定律
10.2 动生电动势和感生电动势
10.2.1 动生电动势
10.2.2 感生电动势和感生电场
10.3 自感与互感
10.3.1 自感应
10.3.2 互感应
10.4 自感磁能和互感磁能
10.4.1 自感磁能
10.4.2 互感磁能
阅读材料价 10.1 磁悬浮列车
阅读材料价 10.2 核磁共振
思考题与习题

第十一章 物质中的电场和磁场
11.1 电介质、介质中的高斯定理
11.1.1 电介质的极化
11.1.2 极化强度和极化电荷密度
11.1.3 电位移,电介质中的高斯定理
11.2 磁介质、介质中的安培环路定理
11.2.1 磁介质和磁化强度矢量
11.2.2 磁化电流
11.2.3 磁介质中的安培环路定理
11.2.4 铁磁质
11.3 静电场和静磁场的能量
11.3.1 静电场的能量……………………………………
11.3.2 静磁场的能量
阅读树料 超导体
思考题与习题

第十二章 电磁场和电磁波
12.1 麦克斯韦方程组
12.1.1 位移电流与感生磁场
12.1.2 麦克斯韦方程组
12.2 电磁波的产生和传播
12.3 电磁波的能量和动量
12.3.1 电磁场的能量密度和能流密度
12.3.2 电磁波的动量
12.4 电磁波的辐射
12.4.1 辐射电磁波的条件
12.4.2 电偶极辐射和磁偶极辐射
12.4.3 轫致辐射
12.4.4 同步辐射
12.5 电磁波谱
阅读材料 生命系统的超微弱光子辐射
思考题与习题


第四篇 光学

第十三章 振动与波
13.1 一维简谐振动
13.2 阻尼振动.受迫振动与共振
13.3 简谐振动的合成
13.3.1 同方向、同频率简谐振动的合成
13.3.2 同方向、频率相近的简谐振动的合成
13.3.3 振动的谐波分析
13.3.4 同频率、振动方向垂直的两个简谐振动的合成
13.4 机械波的产生和传播
13.5 波的干涉、驻波
13.6 多普勒效应
阅读材料 13.1 超声多普勒血流仪
阅读材料 13.2 超声波的特性及B超原理
思考题与习题

第十四章 光的衍射与干涉
14.1 惠更斯一菲涅耳原理
14.2 单缝夫琅和费衍射
* 14.3 圆孔夫琅和费衍射与光学仪器的分辨本领
14.4 光栅衍射
14.4.1 主极大的位置与光强
14.4.2 缺级
14.4.3 光栅的色散
* 14.5 X光衍射
14.6 薄膜干涉
14.6.1 等厚与等倾薄膜干涉
14.6.2 劈尖干涉
146.3 牛顿环
14.6.4 迈克尔逊干涉仪
14.6.5 增透膜
14.7 全息照相
思考题与习题

第十五章 光的偏振
15. 1 自然光与偏振光
15.2 反射光的编振、布儒斯特角
15.3 晶体的双折射
15.3.1 光轴在入射面内与晶体表面成一夹角,斜人射
15.3.2 光轴平行于晶体表面,正入射
15.3.3 光轴垂直于晶体表面,正人射
15.4 椭圆偏振光
15. 5 偏振光的干涉
15.6 旋光性
阅读材料 光学显微镜的进展
思考题与习题


第五篇 近代物理

第十六章 量子物理基础
16.1 黑体辐射与普朗克的量子假说
16.2 德布罗意波
16.3 薛定谔方程
阅读材料 抓住原子的“机械手”--扫描隧道显微镜
思考题与习题

第十七章 原子与分子
17.1 氢原子
17.2 多电子原子
17.3 分子结构和分子光谱
思考题与习题

第十八章 激光
18.1 激光的产生
18.2 激光的应用
阅读材料 18.1 激光冷却、原子捕陷与玻色一爱因斯坦凝聚
阅读材料 18.2 天文望远镜的进展--激光灯标天文望远镜及哈勃
天文望远镜
阅读材料 18.3 光速的测定及长度单位--米的新定义
阅读材料 18.4 激光唱片放音机中的光学系统及光学存储器

第十九章 凝聚态
19.1 晶体的结构与能带
19.2 固体的电导
19.3 准晶体
19.4 介观体系

附表
附表 1 基本物理常量 1986年的**值
附表 2 保留单位和标准值

习题答案

主要参考书目
……