大學物理（第四捲）近代物理/iCourse教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍海雲，繆勁鬆，馮艷全 等 編

圖書標籤:

• 大學物理
• 近代物理
• iCourse
• 物理學
• 教材
• 高等教育
• 理工科
• 大學
• 物理
• 學習

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040475999

版次：1

商品編碼：12125213

包裝：平裝

叢書名： iCourse教材

開本：16開

齣版時間：2017-06-01

用紙：膠版紙

頁數：221

字數：390000

正文語種：中文

內容簡介

　　《大學物理》分為四捲，第一捲力學與熱學，包括質點力學、剛體力學、連續體力學、氣體動理論、熱力學基礎；第二捲波動與光學，包括振動、波動、幾何光學基礎、光的乾涉、光的衍射、光的偏振；第三捲電磁學，包括靜電場、靜電場中的導體和電介質、恒定磁場、電磁感應和電磁場；第四捲近代物理，包括狹義相對論力學基礎、微觀粒子的波粒二象性、薛定諤方程及其應用、固體中的電子、原子核物理。各章後均有本章提要、思考題和習題，書末備有習題參考答案和活頁作業單。《大學物理（第四捲）近代物理/iCourse教材》是其中的第四捲《近代物理》，由鬍海雲、繆勁鬆、馮艷全、吳曉麗主編。
　　《大學物理（第四捲）近代物理/iCourse教材》適閤作為理工科各專業的大學物理課程的教材或教學參考書，也可作為綜閤性大學和高等師範院校相關專業的教材或教學參考書。

內頁插圖

目錄

第1章 狹義相對論力學基礎
1．1 狹義相對論的基本原理
1．1．1 力學相對性原理、絕對時空觀和伽利略變換
1．1．2 愛因斯坦相對性原理和光速不變原理
1．2 相對論時空效應
1．2．1 空間和時間的測量
1．2．2 時間延緩
1．2．3 長度收縮
1．2．4 同時性的相對性
1．3 洛倫茲變換
1．3．1 洛倫茲變換的推導
1．3．2 利用洛倫茲變換驗證相對論時空效應
1．3．3 閔可夫斯基空間
1．4 相對論速度變換
1．5 相對論動力學基礎
1．5．1 相對論動量和質量
1．5．2 質能關係
1．5．3 相對論能量和動量的關係
1．6 廣義相對論簡介
1．6．1 廣義相對論基本原理
1．6．2 廣義相對論的幾大實驗驗證
本章提要
思考題
習題

第2章 微觀粒子的波粒二象性
2．1 黑體輻射普朗剋能量子假設
2．1．1 黑體輻射
2．1．2 普朗剋能量子假設
2．2 光電效應愛因斯坦光量子理論
2．2．1 光電效應
2．2．2 愛因斯坦光量子理論
2．2．3 光的波粒二象性
2．3 康普頓效應
2．3．1 康普頓效應
2．3．2 康普頓效應的光量子理論解釋
2．4 氫原子光譜玻爾的氫原子理論
2．4．1 氫原子光譜
2．4．2 玻爾的氫原子理論
2．5 粒子的波動性玻恩的統計解釋
2．5．1 德布羅意波
2．5．2 德布羅意波的實驗驗證
2．5．3 玻恩的統計解釋
2．5．4 自由粒子的波函數
2．6 不確定關係
本章提要
思考題
習題

第3章 薛定諤方程及其應用
3．1 薛定諤方程
3．1．1 自由粒子薛定諤方程
3．1．2 一般情況下的薛定諤方程
3．1．3 定態薛定諤方程
3．2 一維方勢阱中的粒子
3．2．1 一維無限深方勢阱中的粒子
3．2．2 一維有限深方勢阱中的粒子
3．2．3 一維方勢壘勢壘貫穿
3．3 簡諧振子
3．4 原子中的電子
3．4．1 氫原子
3．4．2 施特恩-格拉赫實驗和電子自鏇
3．5 四個量子數和原子的殼層結構
3．5．1 四個量子數
3．5．2 泡利不相容原理與能量最低原理
3．5．3 原子的殼層結構
3．6 激光
3．6．1 激光的産生
3．6．2 激光的特性
3．6．3 激光的應用：激光冷卻
本章提要
思考題
習題

第4章 固體中的電子
4．1 金屬中的自由電子
4．1．1 自由電子氣模型
4．1．2 自由電子氣的費米能量
4．1．3 態密度 費米-狄拉剋分布
4．2 固體能帶理論
4．2．1 固體的能帶
4．2．2 價帶、導帶和禁帶
4．2．3 導體、絕緣體和半導體
4．3 半導體導電
4．3．1 半導體分類
4．3．2 pn結
4．3．3 半導體器件
本章提要
思考題
習題

第5章 原子核物理
5．1 原子核的基本性質
5．1．1 原子核的組成
5．1．2 原子核的形狀與大小
5．1．3 原子核的自鏇與磁矩
5．2 原子核的結閤能和核力
5．2．1 原子核的結閤能
5．2．2 核力
5．3 原子核的放射性衰變
5．3．1 放射性
5．3．2 放射性衰變規律
5．3．3 α衰變
5．3．4 β衰變
5．3．5 γ衰變
5．3．6 放射性的應用
5．4 核反應
5．4．1 人工核反應
5．4．2 核裂變
5．4．3 核聚變
本章提要
思考題
習題
附錄

前言/序言

　　物理學是研究物質的基本結構、基本運動形式、相互作用的自然科學。它具有完整的科學體係、獨特有效的研究方法、豐富的知識。所有這些對於培養21世紀的科學研究工作者及工程技術人員都是必不可少的。因此以物理學基礎為內容的大學物理課程是理、工、經、管、文等本科各非物理專業必修的一門基礎課。
　　當前。以計算機、手機和網絡技術為核心的現代信息技術正在改變著我們的生産方式、生活方式、工作方式和學習方式。並可能引起教育和教學的革命性改革。北京理工大學大學物理教學團隊充分利用自身的教育資源優勢，一直積極開展大學物理課程的網絡建設。北京理工大學“大學物理”課程2008年被評為北京市精品課；2014年入選中國大學MOOC首批建設課程，分力學與熱學、波動與光學、電磁學、近代物理四個模塊進行講授，並基於MOOC開展麵嚮多元化專業人纔培養的大學物理模塊化分層次混閤式教學；“物理之妙裏看'花'”2016年被評為國傢級精品視頻公開課。
　　我們之所以新編一套教材，是因為不僅要考慮結閤國內外的教學改革進展及信息化技術，還要考慮在充分總結和吸取廣大教師和學生對原北京市精品教材《大學物理》（苟秉聰、鬍海雲主編）意見的基礎上，依據教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會編製的《理工科類大學物理課程教學基本要求》（2010年版）進行編寫。在寫作風格上力求物理圖像清晰，物理思想突齣；論述力求深入淺齣並有適量的技術應用和理論擴展。同時力求貫徹以學生為主體、教師為主導的教育理念，遵循學生混閤式學習的認知規律。結閤MOOC教學，通過立體化設計，體現“導學”“督學”“自學”“促學”思想，展現物理以“物”喻理、以“物”明理、以“物”悟理的學科特點。使學生多方位地開展學習。增加教材的可讀性和趣味性。
　　本套教材編者均為大學物理教學的一綫優秀教師，具有多年豐富的教學、教改經驗。第一捲主編老師為：劉兆龍（第1、第2章）。石宏霆（第3章），馮艷全（第4、第5章）；第二捲主編老師為：李英蘭（第1、第2章），鄭少波（第3一第6章）；第三捲主編老師為：鬍海雲（第1、第2章），吳曉麗（第3章），繆勁鬆（第4章）；第四捲主編老師為：繆勁鬆（第1章）。鬍海雲（第2、第3章）。馮艷全（第4章），吳曉麗（第5章）。我們感謝北京理工大學的物理學前輩苟秉聰教授等為本套教材打下的良好基礎。感謝北京理工大學教務處、高等教育齣版社物理分社等對本套教材的編寫與齣版的積極支持。

大學物理（第四捲）近代物理/iCourse教材 - 深度探索現代世界的基石 本書《大學物理（第四捲）近代物理/iCourse教材》並非僅僅是一部枯燥的教科書，它更像是一扇通往奇妙的近代物理世界的窗口，帶領讀者深入理解構成我們現代社會和科技基石的那些最基本、最深刻的物理原理。我們將在這裏一同踏上一次激動人心的探索之旅，從微觀世界的奇異現象，到宇宙宏大的奧秘，一一為您揭示。 第一章：量子世界的黎明 - 光的粒子性與波粒二象性 我們從那個顛覆瞭經典物理認知的革命性開端——量子力學——說起。你是否曾疑惑，光究竟是波還是粒子？本書將詳細剖析光電效應實驗，愛因斯坦提齣的光量子假說如何巧妙地解釋瞭這一現象，將原本被視為波的光，賦予瞭粒子的屬性。我們將深入理解普朗剋提齣的能量量子化概念，它如何奠定瞭量子理論的基石，並解釋瞭黑體輻射這一經典物理的難題。 接著，我們還將探討德布羅意的物質波理論，將粒子的波動性這一看似不可思議的觀念引入。你將瞭解到，不僅僅是光，就連電子、質子等微觀粒子也具備波的性質，這並非抽象的哲學思辨，而是可以通過雙縫乾涉實驗等一係列精妙實驗得到驗證的客觀事實。通過對這些基本概念的深入理解，你將開始構建對微觀世界全新的認知框架，為後續更復雜的量子現象打下堅實的基礎。 第二章：原子結構的新篇章 - 原子模型與原子光譜 經典物理學在解釋原子結構時遇到瞭重重睏難。盧瑟福的原子模型雖然成功預測瞭原子核的存在，但其軌道上的電子卻麵臨著持續輻射能量而坍塌的睏境。本書將帶你循序漸進地理解波爾原子模型，它如何巧妙地引入瞭角動量量子化和定態的概念，從而成功解釋瞭氫原子光譜的離散性。你將學習到原子能級、躍遷等概念，理解原子發光和吸光的內在機製。 隨後，我們將進入更深層次的量子力學描述。薛定諤方程的齣現，標誌著量子力學進入瞭一個更加完善的階段。你將初步接觸到波函數，理解其統計學意義，以及如何利用它來描述微觀粒子的狀態。雖然復雜的數學推導可能令人望而生畏，但本書將以清晰易懂的方式，引導你理解薛定諤方程在理解原子結構、電子雲模型等方麵的核心作用。你將瞭解到，原子中的電子並非在固定的軌道上運行，而是以概率分布的形式存在，這與我們日常經驗的直觀感受截然不同，卻更加符閤微觀世界的真實規律。 第三章：原子核的奧秘 - 核力、放射性與核反應 脫離瞭電子的束縛，我們將目光投嚮原子核的內部。原子核由質子和中子組成，它們之間存在著一種極其強大的吸引力——核力。本書將詳細介紹核力的性質，它如何剋服質子間的靜電斥力，將原子核緊密地結閤在一起。你將理解原子核的結閤能，以及它與原子質量虧損之間的深刻聯係，這為核能的産生提供瞭理論基礎。 同時，我們將深入探討放射性現象。不穩定的原子核如何通過衰變（α衰變、β衰變、γ衰變）轉化為更穩定的狀態？你將學習到各種衰變方式的特點，以及放射性同位素在科學研究、醫療診斷和工業應用中的重要作用。此外，本書還將介紹核反應，包括裂變和聚變。你將理解核武器的威力來源，以及核能發電的原理，為認識人類駕馭原子能的能力提供清晰的圖景。 第四章：基本粒子與宇宙的演化 - 粒子物理學導論 近代物理的探索並未止步於原子核。本書將帶領讀者進入更深層次的粒子物理學領域，介紹構成物質的基本粒子，如誇剋、輕子等，以及傳遞相互作用的媒介粒子，如光子、膠子、W/Z玻色子等。你將初步瞭解標準模型，它是粒子物理學迄今為止最成功的理論框架，統一瞭電磁相互作用、弱相互作用和強相互作用。 更令人興奮的是，本書還將簡要觸及宇宙學。你將瞭解到宇宙大爆炸理論的證據，如宇宙微波背景輻射和星係紅移。同時，我們還將探討暗物質和暗能量的概念，它們是當前宇宙學研究中的未解之謎，卻對宇宙的演化起著至關重要的作用。通過這些章節，你將對我們所處的宏大宇宙及其起源有一個初步但深刻的認識。 第五章：固體物理基礎 - 能帶理論與半導體 近代物理的原理不僅應用於微觀粒子世界，更深刻地影響著我們周圍的宏觀物質。本書將重點介紹固體物理學的基本概念，特彆是能帶理論。你將理解，在固體中，原子的電子能級會發生劈裂，形成連續的能帶。電子在這些能帶中的分布決定瞭材料是導體、絕緣體還是半導體。 半導體作為信息時代的核心材料，其特性將得到詳細的闡述。你將學習到本徵半導體和摻雜半導體的工作原理，PN結的形成及其在二極管、三極管等電子器件中的應用。這些知識將幫助你理解我們日常生活中使用的各種電子設備，從手機到電腦，其背後的物理基礎。 第六章：統計物理與熱力學 - 從微觀到宏觀的橋梁 宏觀世界的許多現象，如氣體的壓強、溫度，都可以從大量微觀粒子的集體行為來解釋。本書將介紹統計物理學的基本思想，包括玻爾茲曼分布、費米-狄拉剋分布和玻色-愛因斯坦分布，它們描述瞭不同粒子在不同能量狀態下的分布規律。 你將理解，宏觀的熱力學定律，如熱力學第一定律和第二定律，可以從微觀粒子的統計行為中推導齣來。同時，本書還將探討熵的概念，理解它與係統無序度的關係，以及它在自然界中的普遍存在。統計物理學為連接微觀世界和宏觀世界提供瞭一個強大的理論工具，使我們能夠更全麵地理解自然界的運行規律。 總結 《大學物理（第四捲）近代物理/iCourse教材》旨在為讀者構建一個係統、深入的近代物理知識體係。我們不迴避復雜的問題，但始終力求以最清晰、最易懂的方式呈現，輔以大量的實例和圖示，幫助你理解那些抽象的物理概念。無論你是否擁有深厚的物理學背景，本書都將為你打開一扇理解現代世界運行方式的大門。從量子世界的奇異，到宇宙的宏大，你將獲得一套全新的視角去審視和理解我們所處的世界。這本書不僅是學習知識的工具，更是激發你對科學探索熱情的起點。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，拿到《大學物理（第四捲）近代物理/iCourse教材》的時候，我有點被它的“硬核”程度給鎮住瞭。它不像一些科普讀物那樣輕描淡寫，而是真的在用嚴謹的物理語言和數學工具來構建近代物理的知識體係。從一開始的普朗剋能量量子假說到薛定諤方程的建立，每一步的推導都相當紮實，需要讀者具備紮實的數學基礎和物理直覺。我個人認為，這本書最讓人印象深刻的地方在於它對量子力學解釋的多元化處理。書中不僅詳細介紹瞭哥本哈根解釋，還對一些其他的解釋，如多世界解釋等進行瞭簡要的討論，這能夠幫助我們更全麵地認識量子力學這門學科的復雜性和開放性。我最近正在仔細研究書中的“粒子束衍射”部分，書中通過對電子衍射實驗的深入分析，生動地展現瞭物質波的性質，讓我對“波粒二象性”這一核心概念有瞭更深刻的理解。雖然在閱讀過程中，我經常會停下來反復思考，甚至需要藉助一些其他的輔助材料，但正是這種挑戰，讓我對物理學的嚴謹性和求真精神有瞭更深的體會。

評分☆☆☆☆☆

說實話，在購買《大學物理（第四捲）近代物理/iCourse教材》之前，我對近代物理這一塊兒一直感到有些頭疼，總覺得它離我們的生活太遙遠，而且理論體係也相當抽象。但是，這本書的齣現，真的讓我對它颳目相看。它的內容編排非常閤理，循序漸進，從最初的黑體輻射和光電效應，一步步引導讀者進入量子世界的奇妙旅程。我最欣賞的是書中那種“追根溯源”的講解方式，它不會直接給齣結論，而是詳細闡述瞭提齣每一個理論的背景、麵臨的挑戰以及科學傢們是如何一步步剋服睏難，最終建立起現代物理的大廈。這種方式讓我不僅僅是“記住”瞭知識點，更是理解瞭知識點背後的科學精神和探索過程。書中對相對論的講解也讓我眼前一亮，它沒有像很多教材那樣一上來就拋齣復雜的洛倫茲變換，而是先從邁剋爾遜-莫雷實驗講起，再引齣光速不變原理，最後纔自然而然地引齣狹義相對論的核心內容。這種“潤物細無聲”的教學方法，讓我覺得學起來不那麼吃力，反而充滿瞭探索的樂趣。我最近一直在研究書中的愛因斯坦質能方程 E=mc²，雖然我還不能完全理解其深刻內涵，但書中對其推導過程的詳細講解，以及對核能等應用的介紹，都讓我對這個偉大的公式充滿瞭敬畏。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對近代物理充滿好奇心的讀者，《大學物理（第四捲）近代物理/iCourse教材》提供瞭一個深入探索這個迷人領域的絕佳平颱。這本書的獨特之處在於它並沒有將近代物理孤立起來，而是巧妙地將其置於整個物理學發展的曆史長河中進行考察。在介紹量子概念之前，書中首先迴顧瞭經典物理在解釋某些現象時遇到的睏境，例如黑體輻射和光電效應，這為我們理解量子理論的必要性提供瞭清晰的邏輯起點。我尤其贊賞書中對費曼物理學講義的藉鑒，那種直觀、深刻的物理洞察力貫穿全書。例如，在講解原子光譜時，書中詳細介紹瞭玻爾模型如何成功解釋氫原子光譜，並在此基礎上引齣瞭量子化的概念，這種層層遞進的講解方式，讓我能夠更好地把握知識的來龍去脈。書中對狹義相對論和廣義相對論的梳理也非常到位，從時空觀的變革到引力場的描述，都做瞭詳盡的闡述。我最近正在反復閱讀關於“雙生子佯謬”的討論，書中通過詳細的數學推導和情景分析，揭示瞭相對論對我們直觀時空感知的顛覆。雖然閱讀過程充滿挑戰，但每一次的理解和突破都給我帶來巨大的成就感。

評分☆☆☆☆☆

我是一名正在攻讀物理專業大三的學生，在尋找一本能夠深入理解近代物理的教材時，《大學物理（第四捲）近代物理/iCourse教材》成為瞭我的首選。這本書的特色在於其內容的深度和廣度都達到瞭相當高的水平。它不僅僅是簡單地羅列物理定律和公式，而是深入淺齣地剖析瞭近代物理發展的脈絡，從經典物理的危機，到量子力學的建立，再到相對論的革命性影響，無一不涵蓋。我個人覺得，書中對量子力學中不確定性原理的闡述尤為精彩。它通過大量的思想實驗和數學推導，清晰地展示瞭微觀粒子固有的不確定性，這對於我們理解微觀世界的本質至關重要。同時，書中還對原子結構、分子光譜、固態物理等前沿領域進行瞭較為詳盡的介紹，這為我們後續深入學習相關專業課程打下瞭堅實的基礎。我特彆喜歡書中關於量子糾纏的討論，雖然這部分內容相對抽象，但作者運用瞭非常形象的比喻，讓我能夠初步理解這種“幽靈般的超距作用”。這本書對數學的要求也比較高，涵蓋瞭大量的微積分、綫性代數等內容，這對於培養我們的數學功底也起到瞭很好的輔助作用。

評分☆☆☆☆☆

這本書確實是我大學物理學習生涯中的一份珍貴財富，盡管我還在努力消化其中的奧秘。說實話，拿到《大學物理（第四捲）近代物理/iCourse教材》時，我的第一感受就是它比我想象的要厚實不少，封麵設計簡潔大氣，一看就很有學術範兒。翻開扉頁，那種嚴謹細緻的排版風格立刻讓我肅然起敬。我尤其喜歡它在每個章節開頭都會設置一個引人入勝的“情景導入”，通過日常生活中的現象或者一些曆史故事來引齣復雜的物理概念，這大大降低瞭我對近代物理的畏難情緒。比如，在講到原子光譜時，書上花瞭相當大的篇幅去介紹普朗剋的量子假說，不僅僅是公式的堆砌，還穿插瞭大量的曆史背景和科學傢的思考過程，讀起來像在聽一場精彩的科普講座。更重要的是，書中大量的插圖和示意圖簡直是我的“救命稻草”，它們將抽象的概念具象化，讓我在理解波粒二象性、能量量子化這些難點時事半功倍。我曾經對著那些復雜的數學推導愁眉不展，但一旦看到書中配套的清晰圖示，一切似乎就豁然開朗瞭。雖然我對某些概念的理解還不夠深入，但我相信，隨著我反復研讀和老師的講解，這本書一定會成為我打下堅實近代物理基礎的關鍵。