【现货速发】大学物理(下)
全新正版书籍，24小时发货，可开发票。
￥ 20.5 7.9折 ￥ 26 全新
库存4件
作者王越 刘宇星 主编 丁晓红 王代殊 江少林 刘凤艳 刘敏蔷 杨红卫 徐劳立 韩守振 副主编
出版社清华大学出版社
ISBN9787302504863
出版时间2018-08
装帧平装
开本16开
定价26元
货号25327862
上书时间2024-12-28
商品详情
- 品相描述：全新
- 商品描述
-
前言
前言
大学物理是高等院校的一门重要的公共基础课，它不仅能对学生进行较全面的物理知识教育，而且能对学生进行较系统的科学方法教育和思维能力训练，使学生在知识、素质和能力各方面得到协调发展。本教材分上、下两册，共有20章。编者的初衷是结合我校实际，兼顾一般院校工科大学本科生，提供一套简明清晰、难度适中、深入浅出、易教易学的大学物理教材。全书上册为力学、振动和波及热学，下册为静磁学、波动光学和量子物理基础。本教材另配有《大学物理练习与思考》提供各章习题及其提要。本书在编写中力求体现*颁布的“大学物理课程教学基本要求”的精神。在编写过程中，江少林教授、陈信义教授给予了多次指导，并提供了大量宝贵意见。参加本书编写工作的教师，大学物理授课经验都在10年以上。江少林编写了第1章，刘凤艳编写了第2、3、4章，王越编写了第5、8章，刘敏蔷编写了第6、7章，刘宇星编写了第9、10章，徐劳立编写了第11、12章，韩守振编写了第13章，王代殊编写了第14章，丁晓红编写了第15、16、17章，杨红卫编写了第18、19、20章。由于编者水平有限，不当之处，在所难免，敬请同行专家不吝指正。编者在编写过程中，得到领导和同事们的关心、支持和帮助，在此谨致谢忱！ 编者
2018年5月
导语摘要
本书根据*颁布的“大学物理课程教学基本要求”，结合本校实际，为配合研究型教学编写。全书共20章，分别讲述质点力学、刚体力学、狭义相对论、振动和波、气体动理论、热力学基础、静电场、静电场中的导体与电介质、稳恒电流的磁场、电磁感应、麦克斯韦方程组、波动光学和量子物理基础等方面的内容。
作者简介
王越简介 1990年本科毕业于北京工业大学应用物理系，留校任教至今，博士，教授。长期从事晶体生长和宏观物性以及功能陶瓷制备的研究。承担《大学物理》等6门本科生课程和2门硕士生课程。出版《材料物理性能的各向异性》专著1部（化学工业出版社，2007年），发表科研论文30余篇（其中SCI检索10篇、EI检索30篇）、发明专利9件、软件著作权登记3件。发表教研论文9篇。
目录目录
第11章静电场
11.1电荷
11.2库仑定律与叠加原理
11.3静电场与电场强度
11.4电场线与电通量
11.5高斯定理及其应用
11.6静电场的环路定理
11.7等势面与电势梯度
第12章静电场中的导体和电介质
12.1导体的静电平衡条件
12.2静电平衡导体上的电荷分布
12.3静电平衡导体表面附近的电场
12.4静电屏蔽
12.5静电场中的电介质
12.6电容和电容器
12.7静电场的能量
第13章稳恒电流的磁场
13.1电流密度和稳恒电流
13.2基本磁现象
13.3磁场和磁感应强度
13.4毕奥萨伐尔定律
13.5安培环路定理及其应用
13.6洛伦兹力
13.7带电粒子在磁场中的运动
13.8霍尔效应
13.9安培力
13.10磁场对载流线圈的力矩和磁矩
13.11磁介质的分类
13.12磁介质的磁化
13.13H→的环路定理及其应用
13.14铁磁质
目录
大学物理（下）
第14章电磁感应与麦克斯韦方程组
14.1电磁感应现象
14.2电动势
14.3法拉第电磁感应定律
14.4动生电动势
14.5感生电动势和感生电场及普遍情况下电场的环路定理
14.6互感和自感
14.7麦克斯韦方程组和电磁波
14.8麦克斯韦方程组
14.9电磁波
第15章光的干涉
15.1相干光的获得
15.2光程
15.3杨氏双缝干涉
15.4薄膜干涉
15.5等倾干涉
15.6劈尖干涉
15.7牛顿环
15.8迈克耳孙干涉仪
15.9光源的相干性
第16章光的衍射
16.1光的衍射现象和惠更斯菲涅耳原理
16.2单缝的夫琅禾费衍射
16.3光学仪器的分辨本领
16.4光栅衍射
16.5X射线的衍射
第17章光的偏振
17.1自然光和偏振光
17.2起偏和检偏马吕斯定律
17.3反射和折射时的偏振布儒斯特定律
17.4双折射现象
17.5波片
第18章波粒二象性
18.1黑体辐射普朗克能量子假设
18.2光电效应爱因斯坦的光子理论
18.3康普顿散射
18.4粒子的波动性
18.5概率波与波函数
18.6不确定度关系
18.7薛定谔方程
18.8一维无限深方势阱
18.9隧道效应
第19章原子中的电子
19.1氢原子的量子力学描述
19.2氢原子光谱
19.3电子的自旋
19.4原子的电子壳层结构
19.5激光
第20章固体中的电子
20.1固体的能带
20.2半导体的导电机制
20.3pn结
参考书目
内容摘要
本书根据*颁布的“大学物理课程教学基本要求”，结合本校实际，为配合研究型教学编写。全书共20章，分别讲述质点力学、刚体力学、狭义相对论、振动和波、气体动理论、热力学基础、静电场、静电场中的导体与电介质、稳恒电流的磁场、电磁感应、麦克斯韦方程组、波动光学和量子物理基础等方面的内容。
主编推荐
王越简介 1990年本科毕业于北京工业大学应用物理系，留校任教至今，博士，教授。长期从事晶体生长和宏观物性以及功能陶瓷制备的研究。承担《大学物理》等6门本科生课程和2门硕士生课程。出版《材料物理性能的各向异性》专著1部（化学工业出版社，2007年），发表科研论文30余篇（其中SCI检索10篇、EI检索30篇）、发明专利9件、软件著作权登记3件。发表教研论文9篇。
精彩内容
第13章稳恒电流的磁场
物体能够吸引铁、镍、钴等物质的性质称为物质的磁性。1820年丹麦物理学家奥斯特发现，载流导线周围的小磁针受到力的作用而发生偏转，揭示了电流的磁效应。同年，法国物理学家安培提出分子电流的假说，对磁现象的来源作出解释，认为磁性物质的磁性来源于物质分子内的“分子电流”。在电磁学中，可以认为电流或运动的电荷是磁性的根源。本章中介绍稳恒电流和稳恒电流的磁场的基本规律——毕奥萨伐尔定律、安培环路定理，以及磁介质的主要性质。13.1电流密度和稳恒电流电荷的定向运动形成电流，定向运动的电荷实际上是带电的粒子如电子、质子、正负离子、半导体中的空穴等，称为载流子。电流的强弱用电流强度表示。单位时间内通过导体中某截面的电量称为电流强度，也叫电流。如果在dt时间内通过导体某一截面的电量为dq，则通过该截面的电流为
I=dqdt（13.1）在国际单位制中，电流强度的单位是安［培］，符号为A，1A=1C/s。电流是标量，习惯上把正电荷定向运动的方向称为电流的方向。电流流过均匀导线时，导线中各点的电流相同。如果电流流经大块导体时，导体中各点的电流大小和方向可能并不相同，这时要定量描述导体内各点电流的分布情况，需要引入新的物理量——电流密度矢量。导体中某点的电流密度矢量的方向是该点正电荷定向运动的方向，大小等于通过该点单位垂直截面的电流。在大块导体中各点电流密度的大小和方向不同，构成一个矢量场，即电流场。类似于电场线一样，可以用电流线来描述电流场，电流线上各点的切线方向为电流密度矢量的方向，即正电荷在该点的定向运动方向，电流线的疏密程度表示该点的电流密度的大小。图13.1表示一个大块导体中的电流分布，其中图13.1(a)表示截面不均匀的导线中电流的分布，流过截面大和截面小部分的电流相同，但在截面大的部分电流密度小而截面小的部分电流密度大。图13.1(b)为半球形接地电极周围的电流分布，电流密度随半径的增大而减小。
图13.2表示某导体中电流线的分布，设导体中单位体积内载流子的个数，即载流子的数密度为n，载流子带电量为q，载流子定向运动的速率为v→，在导体中选取面积元dS，其法线方向与v→方向夹角为θ。则在dt时间内流过dS的电量为nqvdtdScosθ，该点的电流密度为
j=nqvdtdScosθdtdScosθ=nqv(13.2)电流密度写成矢量形式为
j→=nqv→=ρv→（13.3）其中ρ为电荷密度。式(13.3)表示载流子带正电时电流密度的方向与载流子的定向运动方向相同，载流子带负电时与其定向运动的方向相反，电流密度的大小等于电荷密度与载流子定向运动速度的乘积。
图13.1大块导体中的电流分布
图13.2导体中电流线的分布
按照电流密度矢量的定义，通过空间某点附近面积元dS→的电流为
dI=jdScosθ=j→·dS→（13.4）
其中θ为电流密度矢量与面积元法向方向的夹角。通过任意曲面S的电流为
I=Sj→·dS→（13.5）
即通过一个曲面的电流等于电流密度矢量在该曲面上的通量。在电流场内任取一闭合曲面S，且规定其外法线方向为正方向，则单位时间内流出该曲面的电量为Sj→·dS→，应该等于此闭合曲面内电量的减少－dqdt，即
Sj→·dS→=－dqdt（13.6）式(13.6)称为电流的连续性方程，它是电荷守恒定律在电流场中的数学表达形式。在导体内各处电流密度矢量不随时间变化的电流称为稳恒电流。对于稳恒电流，通过任意闭曲面S的电流密度矢量的通量必然为零，即
Sj→·dS→=0（13.7）
称为稳恒条件。因为如果Sj→·dS→不等于零，例如大于零，则有电流流出封闭曲面，即在闭曲面内有正电荷流出，又由于电流是稳恒的，这意味着有电荷源源不断地从闭曲面内产生，这就违背了电荷守恒定律。在稳恒电流的导体中的任何地方，一些电荷因向前流动而离开的同时，必然有一些电荷移动过来，始终保持电荷的宏观分布不随时间变化。由稳恒电流的电荷分布产生的电场称为稳恒电场。稳恒电场和静电场有许多相似之处，如都服从高斯定理和环路定理，在稳恒电场中也可以引入电势和电势差的概念。但是，导体的静电平衡条件及由它引出的结论不再适用。如在静电场中，达到静电平衡时导体内部场强处处为零，而在稳恒电场中导体内的场强不为零。13.2基本磁现象人们早发现并认识磁现象是从天然磁铁矿能吸引铁屑之类的现象开始的。远在春秋战国时期，在《管子·地数篇》中就有“上有磁石者，其下有铜金”的记载。东汉时期王充的《论衡》中所描述的“司南勺”被公认为早的磁性指南器具。北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载有“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。这是早关于磁偏角的记载，比欧洲早400年。现在用的磁铁一般都是人工制造的，将铁磁物质放在通有电流的线圈中磁化，就能变成暂时的或永久的磁铁。磁铁各部分磁性的强弱并不一样。将一条形磁铁放入铁屑中会发现，在磁铁的两端吸引的铁屑特别多，证明了两端磁性特别强。磁性特别强的区域称为磁极。磁铁有两极，分别为南极(S极)和北极(N极)，将条形磁铁用细线自由悬挂，指向地理南方的就是南极(S极)，指向地理北方的就是北极(N极)。磁铁之间存在着磁力作用，同性磁极相互排斥，异性磁极相互吸引，如图13.3所示。
在历史上很长的一段时期里，电学和磁学的研究一直独立地发展着。直到19世纪初期，一系列重要的发现才打破这个界限，人们开始认识到电和磁之间有着不可分割的联系。1820年，丹麦科学家奥斯特发现，在一根直导线周围放置一枚小磁针，在导线中通有电流时，小磁针将发生偏转，证明了通电导线对磁铁有力的作用(图13.4)，这便是历史上著名的奥斯特实验。
图13.3磁极间相互作用
图13.4奥斯特实验示意图
如图13.5所示，将一段水平直导线悬挂在马蹄形磁铁的两极之间。通过电流后，导线就会发生移动。这表明，磁铁对载流导线施加作用力。此外，电流和电流之间也存在相互作用力。如图13.6所示，将两条直导线平行地悬挂起来，当导线中通有同方向电流时，它们相互吸引，通有相反方向电流时，相互排斥。
图13.5磁铁对电流的作用
图13.6平行电流之间的相互作用
1822年，法国科学家安培提出了有关物质磁性本质的假说。安培认为，一切磁现象的根源是电流。物质分子内部电子、质子等带电粒子运动形成微小电流，称为分子电流。磁铁内分子电流方向按一定方式排列，磁铁之间或磁铁与载流导线之间的相互作用就是这些排列整齐的分子电流之间或分子电流与导线中定向运动电荷之间相互作用的表现。所以，磁力都是运动电荷之间相互作用的表现。13.3磁场和磁感应强度在静电场中，静止电荷的相互作用力是通过电场传递的。磁力是运动电荷之间的相互作用，类似于电场，磁力是通过磁场传递的。运动电荷或电流在空间激发磁场，磁场对置于其间的磁体、运动电荷或电流施加磁力。磁场可以用磁感应强度B→定量描述，磁感应强度是矢量，其大小和方向可以用如下方法定义。
如图13.7所示，带电量为q0的正电荷(检验电荷)以速度v→通过磁场中一点P。实验表明，在某一特定方向，检验电荷受到的磁力为零，这一方向(或其反向)为磁场的方向(图13.7（a）)。当检验电荷沿其他方向通过P点时，检验电荷受到的磁力始终垂直于v→和B→所在平面，磁力的大小与q0和v的乘积成正比。当v→和B→垂直时，受到的磁力，大小为Fm(图13.7（b）)。比值Fm/(q0v)与q0、v无关。
图13.7磁感应强度的定义
比值Fm/(q0v)与检验电荷所带电量及检验电荷的速度无关，反映了磁场本身的强弱。由此，我们定义磁场中P点磁感应强度的大小为
B=Fmq0v（13.8）
磁感应强度B→的方向与在磁场中小磁针N极所指的方向一致也即是F→m×v→的方向。在国际单位制中磁感应强度的单位是特(斯拉)，符号是T，还有一个常用的单位叫高斯（Gs），与特斯拉的关系为1Gs=104T。在静电场中，我们用电场线形象地描绘电场分布。在磁场中，也可以用磁感应线形象地描绘磁场的分布。磁感应线上任一点的切线方向表示磁感应强度的方向，磁感应强度的大小等于垂直磁感应强度方向上单位面积的磁感应线条数，磁感应线较密的地方，磁场较强，磁感应线稀疏的地方，磁场较弱。与静电场不同的是，磁感应线是闭合曲线，其环绕方向与电流流向满足右手螺旋关系。类似于电通量，可以引入磁通量的概念，在磁场中穿过任意曲面S的磁通量定义为
Φ=SB→·dS→（13.9）它等于通过该曲面的磁感线的总条数。在国际单位制中，磁通量的单位是韦［伯］，符号为Wb。由于磁感应线是闭合曲线，所以对磁场中任意闭合曲面，有多少曲线穿入曲面就会有多少条曲线穿出曲面，也就是通过闭合曲面的磁通量必然为零，即
SB→·dS→=0（13.10）式（13.10）称为磁场的高斯定理，也称为磁通连续定理,是电磁场理论的基本方程之一,以后我们在第14章可以看到，它适用于任意磁场。磁场的高斯定理反映磁场是无源场，即没有与电荷对应的单独的“磁荷”(磁单极子)的存在。近代理论中早已预言磁单极子的存在，但是目前还没有得到肯定的结果。13
相关推荐
— 没有更多了 —
以下为对购买帮助不大的评价