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尹国盛，杨毅 编

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• 物理学
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• 理工科
• 物理教程
• 高等教育
• 自然科学
• 经典力学
• 电磁学

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111323006

版次：1

商品编码：10490629

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 21世纪普通高等教育基础课规划教材·教育部物理基础课程教学指导分委员会教改项目资助教材

开本：16开

出版时间：2011-01-01

用纸：胶版纸

页数：316

正文语种：中文

内容简介

《大学物理基础教程》是在尹国盛、张果义主编的《大学物理精要》的基础上，参照国家教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会物理基础课程教学指导分委员会最新编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求》（2008年版）编写而成的。
全书内容包括力学、热学、电磁学、振动和波、光学、量子物理学和相对论力学等基础知识，书中有帮助学生复习掌握基础知识的内容提要、例题、思考题和习题，书末附有习题参考答案，为了扩大学生的视野，丰富学生的知识，每章的章末都有物理学家简介，分别介绍历史上比较有影响的一些物理学家，并在附录中有历届诺贝尔物理学奖获得者和由中国科学院、中国工程院许多院士和各学科专家编写的《21世纪100个科学难题》目录等。
《大学物理基础教程》的基本内容是按60学时安排的（不含带“*”的），多于或少于此学时的专业可根据实际情况进行适当增减。
《大学物理基础教程》可作为高等学校理工科类非物理专业（包括函授与自考等成人教育）的少学时教材，也可供物理教师和有关人员参考。

目录

前言
绪论
第1章 质点力学
1.1 质点和参考系
1.1.1 质点和刚体
1.1.2 参考系和坐标系
1.1.3 时间和时刻
1.2 质点运动的描述
1.2.1 位矢
1.2.2 位移
1.2.3 速度
1.2.4 加速度
1.3 牛顿运动定律
1.3.1 牛顿运动定律的表述
1.3.2 牛顿运动定律的应用举例
1.4 功和能，机械能守恒定律
1.4.1 功和功率
1.4.2 动能和势能
1.4.3 机械能守恒定律
1.5 冲量和动量动量守恒定律
1.5.1 力的冲量
1.5.2 动量动量定理
1.5.3 动量守恒定律
1.6 力矩和角动量角动量守恒定律
1.6.1 力矩角动量
1.6.2 角动量守恒定律
内容提要
思考题
习题
物理学家简介牛顿

第2章 刚体的定轴转动
2.1 刚体定轴转动的运动学描述
2.1.1 刚体的运动形式
2.1.2 刚体定轴转动的运动学描述
2.2 转动定律
2.2.1 力矩
2.2.2 转动定律的推导
2.2.3 转动惯量
2.2.4 转动定律的应用举例
2.3 机械能守恒
2.3.1 力矩的功
2.3.2 转动动能动能定理
2.3.3 剐体的势能机械能守恒
2.4 角动量守恒
2.4.1 角动量
2.4.2 角动量定理
2.4.3 角动量守恒定律
内容提要
思考题
习题
物理学家简介伽利略

第3章 热学
3.1 温度和气体物态方程
3.1.1 基本概念
3.1.2 气体的三条实验定律
3.1.3 理想气体的物态方程
3.2 气体动理论
3.2.1 理想气体压强温度的微观意义
3.2.2 能量均分定理理想气体的内能
3.2.3 麦克斯韦速率分布律
3.3 热力学第一定律
3.3.1 热力学第一定律的推导
3.3.2 几个典型的热力学过程
3.3.3 循环过程和卡诺循环
3.4 热力学第二定律
3.4.1 热力学第二定律概述
3.4.2 可逆过程与不可逆过程
3.4.3 热力学第二定律的实质
3.4.4 卡诺定理
内容提要
思考题
习题
物理学家简介麦克斯韦

第4章 静电场
4.1 电荷守恒定律库仑定律
4.1.1 电荷电荷的量子化
4.1.2 电荷守恒定律
4.1.3 库仑定律
4.2 电场强度高斯定理
4.2.1 电场强度电场强度叠加原理
4.2.2 高斯定理
4.3 静电场的环路定理电势
4.3.1 电场力做功静电场的环路定理
4.3.2 电势电势叠加原理
4.3.3 电势差
4.4 静电场中的导体
4.4.1 导体的静电平衡
4.4.2 静电平衡时导体上的电荷分布
4.5 静电场中的电介质
4.5.1 电介质的极化
4.5.2 有电介质时的高斯定理和环路定理
4.6 电容器静电场的能量
4.6.1 电容器的电容
4.6.2 电容器的联接
4.6.3 静电场的能量
内容提要
思考题
习题
物理学家简介高斯

第5章 恒定磁场
5.1 恒定电流
5.1.1 电流电流密度
5.1.2 欧姆定律及微分形式
5.2 磁感应强度毕奥.萨伐尔定律
5.2.1 磁感应强度
5.2.2 毕奥一萨伐尔定律磁场叠加原理
5.3 恒定磁场的高斯定理和安培环路定理
5.3.1 恒定磁场的高斯定理
5.3.2 安培环路定理
5.4 磁场对运动电荷和载流导体的作用
5.4.1 磁场对运动电荷的作用
5.4.2 磁场对载流导体的作用
5.4.3 磁场对载流线圈的作用
5.5 磁介质
5.5.1 磁介质磁化强度
5.5.2 有磁介质时的高斯定理和安培环路定理
内容提要
思考题
习题
物理学家简介安培

第6章 电磁感应电磁场
6.1 电磁感应定律
6.1.1 电磁感应现象
6.1.2 法拉第电磁感应定律
6.1.3 楞次定律
6.2 动生电动势和感生电动势
6.2.1 动生电动势
6.2.2 感生电动势感生电场
6.3 自感和互感磁场的能量
6.3.1 自感
6.3.2 互感
6.3.3 磁场的能量
6.4 电磁场
6.4.1 位移电流
6.4.2 麦克斯韦方程组
6.4.3 电磁场的物质性
内容提要
思考题
习题
物理学家简介法拉第

第7章 振动和波
7.1 简谐振动
7.1.1 简谐振动的运动学描述
7.1.2 简谐振动的动力学方程和能量
7.1.3 简谐振动的合成
7.2 简谐波
7.2.1 机械波的产生条件和分类
7.2.2.‘面简谐波的描述
7.2.3 波的能量和波的强度
7.2.4 波的叠加驻波
内容提要
思考题
习题
物理学家简介惠更斯

第8章 光学
8.1 几何光学
8.1.1 几何光学的基本定律
8.1.2 光的反射和折射成像
8.1.3 薄透镜
8.2 光的干涉
8.2.1 基本概念
8.2.2 杨氏双缝干涉
8.2.3 薄膜干涉
8.3 光的衍射
8.3.1 基本概念
8.3.2 夫琅禾费单缝衍射
8.3.3 光栅衍射
8.4 光的偏振
8.4.1 基本概念
8.4.2 马吕斯定律
8.4.3 布儒斯特定律
内容提要
思考题
习题
物理学家简介托马斯·杨

第9章 量子物理学
9.1 热辐射
9.1.1 热辐射的基本概念
9.1.2 黑体辐射
9.1.3 普朗克公式
9.2 光电效应康普顿效应
9.2.1 光电效应
9.2.2 康普顿效应
9.3 物质的本性
9.3.1 光的波粒二象性
9.3.2 德布罗意波
9.4 玻尔的氢原子理论
9.4.1 玻尔理论的基本假设
9.4.2 氢原子的轨道半径和能量
9.5 薛定谔方程
9.5.1 不确定关系
9.5.2 波函数
9.5.3 薛定谔方程的推导
9.6 激光
内容提要
思考题
习题
物理学家简介尼尔斯·玻尔

第10章 相对论力学
10.1 经典力学的时空观
10.1.1 伽利略相对性原理
10.1.2 经典力学的时空观表述
10.1.3 伽利略变换
102 狭义相对论的基本原理
10.2.1 迈克耳孙.莫雷实验
10.2.2 狭义相对论的基本原理表述
10.2.3 洛伦兹变换
10.3 狭义相对论的时空观
10.3.1 “同时”的相对性
10.3.2 时间延缓
10.3.3 长度收缩
10.4 狭义相对论的动力学基础
10.4.1 狭义相对论的质量
10.4.2 狭义相对论的动量
10.4.3 狭义相对论的能量
10.4.4 狭义相对论的基本动力学方程
10.5 广义相对论简介
10.5.1 广义相对论的基本原理
10.5.2 广义相对论的实验检验
内容提要
思考题
习题
物理学家简介爱因斯坦

附录
附录A 数学基础
附录B 一些物理常量的常用值
附录C 历届诺贝尔物理学奖获得者
附录D 21世纪100个科学难题
习题参考答案
参考文献

精彩书摘

任何物理过程的发生和进行都与时间和空间相联系。为了定量地描述物体的运动，需要选定参考系和坐标系。
1.参考系
宇宙中所有的物体都无时无刻不在运动，从这一点上来说，运动是绝对的。但是人们在生活中通常描述某个物体是运动或静止，这是相对于某一参考系而言的。为了描述物体运动的规律，确定物体的位置和位移，被选作参考的物体或物体群，称为参考系。如果物体相对于参考系的位置在变化，表明物体相对于该参考系在运动，我们就说这个物体在运动；如果物体相对于参考系的位置保持不变，表明物体相对于该参考系是静止的。离开具体的参考系描述运动和静止是没有意义的。从这一点上说，物体是运动还是静止是相对而言的，同一物体相对于不同的参考系，可能具有不同的运动状态。静止是相对的，是相对于所选的参考系而言，没有绝对意义上的静止。例如，坐在行驶的列车上的人，看到邻座的乘客是静止的，乘务员在来回走动。但从地面上的人看来，乘客和乘务员都在以很高的速度前进。
要研究和描述物体的运动，只有在选定参考系后才能进行，选取参考系是研究问题的关键之一。参考系的选取是任意的，任何一个物体都可以作为参考系。但选择合适的参考系可以使问题变得简单。为了研究物体在地面上的运动，通常选地球为参考系。实验室常固定在地球上，故又称为实验室参考系。
2.坐标系
为了定量描述运动，说明质点的位置、运动的快慢和方向，需要建立坐标系。在选定参考系后，为确定空间一个点的位置，按照规定方法选取的有次序的一组数据，就是坐标。坐标系的种类很多，如直角坐标系、自然坐标系等。选择适当的坐标系可以使所研究的问题容易解决。
……

前言/序言

　　本书是在河南大学尹国盛、张果义主编的《大学物理精要》的基础上，参照国家教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会物理基础课程教学指导分委员会最新编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求》（2008年版）（以下简称“要求”）编写而成的。它和2009年9月出版的《大学物理简明教程》、2010年8月出版的《大学物理》同属一套系列教材。
　　本书除保留“精要”、 “简明”和“联系实际”的特色外，还主要体现在“基础”二字上——既涵盖了大学物理的基础理论，又为学好其他课程奠定基础。全书内容包括力学、热学、电磁学、振动和波、光学、量子物理学和相对论力学等基础知识。书中有帮助学生复习掌握基础知识的内容提要、例题、思考题和习题，书末附有习题参考答案。为了扩大学生的视野，丰富学生的知识，每章的章末都有物理学家简介，分别介绍历史上比较有影响的一些物理学家；并在附录中有历届诺贝尔物理学奖获得者和由中国科学院、中国工程院许多院士及各学科专家编写的《21世纪100个科学难题》目录等。本书的基本内容是按60学时安排的（不含带“水”的），多于或少于此学时的专业可根据实际情况进行适当增减。
　　全书共分10章，由尹国盛（河南大学）、杨毅（河南大学）担任主编，韩春柏（上海理工大学）担任副主编。编写人员的具体分工为：杨毅编写绪论、第3、4章、数学基础和物理学家简介；杨铼（河南大学）编写第1、2章；王孟禄（河南大学）编写第5、6章；韩春柏编写第7、8章；高丽珍（河南大学）编写第9、10章。全书由尹国盛教授统稿并定稿。
　　在本书编写过程中，除参阅书末所附的参考文献外，还参阅了国内、外其他有关书籍和杂志，并采用了《大学物理》、《大学物理简明教程》和《大学物理精要》中的部分内容、例题和习题等；在出版过程中，得到了机械工业出版社的大力支持。在此，我们一并表示衷心的感谢，并恳请读者、同行在使用该书的过程中，对其中的不足之处予以批评指正。

好的，这是一份关于《量子场论导论》的详细图书简介，旨在与《大学物理基础教程》形成鲜明对比，不涉及基础力学、电磁学或热力学等基础内容。 --- 《量子场论导论：从场到粒子，深入探索微观世界的结构》 导言：超越牛顿和经典场论的疆域 本书旨在为物理学专业高年级本科生、研究生以及对前沿理论物理有浓厚兴趣的读者，提供一套严谨而全面的量子场论（Quantum Field Theory, QFT）入门框架。与着重于宏观现象和经典描述的物理教程不同，《量子场论导论》将视线聚焦于自然界最深层的结构——场——及其在量子力学框架下的动态行为。 我们不再将粒子视为基本的、不可再分的实体，而是将场视为基本的实在。粒子，如电子、光子，仅仅是这些量子场激发态的体现。本书的叙事主线便是如何从经典的场论（如麦克斯韦电磁场论或经典引力场论）出发，通过引入量子化过程，最终构建出描述基本相互作用的现代物理学语言。 第一部分：从经典场论到量子化的基石 本部分为读者搭建了必要的数学和概念桥梁，确保读者理解量子场论的独特视角。 第一章：经典场论的回顾与推广 本章首先回顾了拉格朗日力学在连续介质和场论中的应用，重点介绍拉格朗日密度（Lagrangian Density）的概念及其在场动力学中的核心地位。我们详细推导了欧拉-拉格朗日方程在场论中的形式，并探讨了诺特定理（Noether's Theorem）如何将场的连续对称性与守恒量（如能量、动量、角动量以及电荷）紧密联系起来。读者将学习如何为标量场、矢量场和张量场构建正确的拉格朗日量。 第二章：正则量子化：从振子到场 这是进入QFT的决定性步骤。我们不再满足于对单个量子谐振子的处理，而是将无限多个谐振子——场的每一个空间点——进行量子化。本章详细阐述了正则对易关系（Canonical Commutation Relations）在场算符上的推广。读者将掌握如何定义产生算符（Creation Operators）和湮灭算符（Annihilation Operators），并理解它们如何通过构建福克空间（Fock Space）来描述可变粒子数（粒子可以被产生和湮灭）的物理系统。零点能和真空态的定义将贯穿本章。 第三章：相对论性量子场论的构建 量子场论的本质要求其必须与狭义相对论相容。本章聚焦于构建满足洛伦兹协变性的场方程。我们将深入分析克莱因-戈登方程（Klein-Gordon Equation），并揭示其在诠释负能解和概率密度方面的困难。随后，我们转向狄拉克方程（Dirac Equation）的构建，详细解释其如何自然地引入了自旋1/2粒子，并成功地在数学上解释了反物质的存在性。 第二部分：量子电动力学（QED）的深入探讨 本部分是全书的核心，将量子化电磁场，构建第一个成功的、可自洽的相对论性量子场论——量子电动力学。 第四章：光子的产生与电磁场的量子化 本章将电磁势（Aμ）视为一个矢量场，并对其进行正则量子化。重点在于处理光子场自身的规范不变性问题，以及引入洛伦兹规范或共变规范的必要性。读者将掌握如何构建光子的产生和湮灭算符，并理解光子作为规范玻色子的角色。 第五章：费曼图与微扰论 在QED中，精确求解相互作用的薛定谔方程几乎不可能，因此我们转向微扰论。本章详尽介绍了S矩阵的概念及其在散射过程中的应用。核心内容是费曼图（Feynman Diagrams）的系统介绍，包括： 费曼规则的推导与应用（在空间和动量表象中）。 计算电子-电子散射（Møller散射）和电子-光子散射（Compton散射）的截面。 理解费曼图在可视化和计算相互作用顶点的直观力量。 第六章：重整化：处理无穷大的艺术 这是量子场论中最具挑战性也最深刻的部分。当计算高阶修正图（如自能图、顶点修正和真空极化）时，计算结果必然出现发散（无穷大）。本章将系统地解释紫外发散（Ultraviolet Divergence）的来源，并详细介绍重整化（Renormalization）的程序。我们将区分“可重整化”与“不可重整化”理论，并展示QED如何通过重新定义裸质量和裸电荷，获得与实验高度一致的有限结果（例如，计算电子的反常磁矩）。 第三部分：规范场论与标准模型预览 在理解了QED这一“ Abelian 规范理论”之后，本部分将目光投向描述强核力和弱核力的非阿贝尔规范理论。 第七章：规范不变性与杨-米尔斯理论 本章从电磁学的U(1)规范不变性推广到更一般的非阿贝尔群，如SU(2)和SU(3)。我们将推导出杨-米尔斯场论（Yang-Mills Theory）的拉格朗日量，并解释规范玻色子（如胶子）与规范玻色子自身之间存在相互作用的根本原因。 第八章：自发对称性破缺与希格斯机制 本章探讨了如何将规范场论与质量的起源联系起来。我们将详细分析自发对称性破缺（Spontaneous Symmetry Breaking）的概念，并通过Goldstone定理理解无质量 Goldstone 玻色子的出现。随后，重点介绍希格斯机制（Higgs Mechanism），展示规范玻色子如何“吃掉”Goldstone 玻色子而获得质量，以及标准模型中的希格斯场的引入。 总结与展望 《量子场论导论》旨在提供一套坚实的理论工具，使读者能够驾驭当代粒子物理学的核心语言。本书在数学上要求读者对高等微积分、线性代数和基础的拉格朗日/哈密顿力学有扎实的掌握，但对量子力学的预备知识要求仅限于理解算符代数和基本态的构建。本书不涉及量子引力、弦理论或共形场论等更高级主题，而是专注于为理解描述已知基本粒子和相互作用的框架——量子场论——打下不可动摇的基础。 --- 关键词： 拉格朗日密度，正则量子化，福克空间，狄拉克方程，相对论性场论，费曼图，重整化，规范场论，杨-米尔斯理论，希格斯机制。

评分☆☆☆☆☆

这本《大学物理基础教程》真是让人爱不释手！我是一个刚刚接触物理学的学生，之前总觉得那些复杂的公式和概念遥不可及，但这本书的编排方式简直是为我们量身定做的。它不仅仅是知识的堆砌，更像是一场循序渐进的探险。从最基本的力学概念开始讲起，作者没有急于抛出那些拗口的定理，而是通过一系列生动的实例和图示，将抽象的物理现象“拉”到了我们身边。比如，在讲解牛顿运动定律时，书中用了好几页篇幅来分析一个简单的抛体运动，不仅清晰地展示了受力分析的过程，还巧妙地融入了矢量分解的概念，让我这个初学者一下子就抓住了核心要点。而且，书中的例题设计得非常巧妙，它们不是那种死板的套公式练习，而是能引导你去思考物理过程背后的本质。我特别喜欢它在每一章节末尾设置的“物理思维训练”板块，它强迫我去跳出题目的框架，用更广阔的视角去理解物理学是如何解决实际问题的。这本书让我对物理从“畏惧”转变成了“期待”，绝对是大学物理入门的绝佳选择，它真正做到了“基础”二字，打下了最扎实的根基。

评分☆☆☆☆☆

我必须强调，《大学物理基础教程》在处理知识点之间的内在逻辑联系方面，简直是教科书级别的典范。很多基础物理书往往将力学、电磁学、热学各自为政地介绍，学生很难形成一个统一的物理世界观。但这本教材高明之处在于，它始终强调“守恒律”这条主线。从力学中的动量守恒、能量守恒，过渡到电磁学中的电荷守恒，再到热力学中的能量传递，作者巧妙地在不同章节之间建立了隐性的联系，让你体会到物理学思想的普适性。例如，在讲解保守力场时，它自然地引申到势能的概念，这种思想的延续性，极大地帮助我构建了对“场”这一物理实在的更深刻理解。它教会我的不只是如何解题，更是如何用物理学的眼光去看待和分析世界上的各种现象。这本书真正做到了“基础教程”的意义，它教会了我们思考的“方法论”，而非仅仅是知识的储存。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种偏向应用研究的工科生来说，一本基础教材必须要有足够的深度和广度，能够支撑后续更专业的学习，而不仅仅是应付期末考试。《大学物理基础教程》在这方面表现得相当出色。虽然它定位于“基础”，但在处理像热力学第二定律或者振动与波的叠加这些核心概念时，它的推导过程严谨而不失清晰，没有为了追求“易懂”而牺牲掉物理的精确性。我注意到，书中对微积分工具的应用是嵌入式的，不是生硬地把数学工具塞进来，而是自然地在物理推导中展现其必要性，比如通过微小的变化量来理解瞬时功率，这种结合方式非常有助于提升我们对数学物理方法的直观感受。更难得的是，它在介绍光学和现代物理的初步概念时，为我们预留了足够的思考空间，没有草草收场，而是为我们搭建了一个稳固的桥梁，让我们知道接下来的学习方向在哪里。这本书的深度，完全配得上“大学”这个前缀，它不是简单的扫盲读物。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我之前对教材的期望值并不高，很多都是那种干巴巴的教条罗列，翻几页就想打瞌睡。但《大学物理基础教程》完全打破了我的刻板印象。它的叙述风格非常“人情味”，读起来不像是在啃一本厚重的教科书，更像是在听一位经验丰富、风趣幽默的老师在旁边耐心讲解。尤其是在处理电磁学那部分时，复杂的电场和磁场的概念常常让人感到晕头转向，但这本书里，作者引入了“场线”和“流线”的概念，并用极其细腻的语言和图解将它们可视化了。我记得有一段描述法拉第电磁感应定律的文字，它没有直接给出麦克斯韦方程的简化版，而是用了一个“磁通量的变化就像给电路里灌入了一种看不见的‘冲力’”的比喻，这种形象化的描述极大地降低了我的理解难度。此外，书中对历史背景的穿插也做得恰到好处，比如介绍能量守恒定律时，顺带提到了焦耳和楞次他们的实验过程，这不仅丰富了知识内涵，也让人感受到了科学发现的艰辛与伟大。这本书的阅读体验，简直是一次愉快的智力漫步。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和装帧设计，绝对是教科书中的一股清流。在如今这个充斥着各种电子屏幕的时代，一本实体书的视觉舒适度直接影响了学习的持久性。《大学物理基础教程》采用了经典的双栏布局，但字号和行距设置得非常考究，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。更值得称赞的是，它对公式的呈现方式非常专业。每一个重要的公式都被单独用粗体或不同的颜色框起来，并且在其旁标注了编号，方便查阅和引用。图表的质量尤其令人印象深刻，那些复杂的受力图、光路图，线条清晰、标记明确，完全没有那种低成本印刷的模糊感。我尤其喜欢它在阐释矢量叉乘和磁场方向判断时使用的三维空间透视图，那种立体感让原本很容易混淆的左右手定则变得一目了然。一本优秀的教材，不仅内容要好，载体本身的质量也至关重要，这本书在这方面做到了极致，让人愿意时常捧在手里翻阅。