大學物理（第二捲） 波動與光學/iCourse·教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鄭少波，李英蘭 編

圖書標籤:

• 大學物理
• 物理學
• 波動
• 光學
• iCourse
• 教材
• 理工科
• 高等教育
• 大學
• 物理

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040468205

版次：1

商品編碼：12142268

包裝：平裝

叢書名： iCourse·教材

開本：16開

齣版時間：2017-02-01

用紙：膠版紙

頁數：239

字數：380000

正文語種：中文

內容簡介

　　本套教材分為四捲，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（第二捲） 波動與光學/iCourse·教材》適閤作為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。

目錄

第1章 振動
1．1 簡諧振動的基本特徵及其描述
1．1．1 簡諧振動
1．1．2 簡諧振動的描述方法
1．1．3 相位差
1．1．4 簡諧振動的研究
1．2 簡諧振動的能量
1．2．1 簡諧振動的能量特徵
1．2．2 能量平均值
1．3 簡諧振動的閤成
1．3．1 同方嚮簡諧振動的閤成
1．3．2 相互垂直簡諧振動的閤成
1．4 阻尼振動受迫振動共振
1．4．1 阻尼振動
1．4．2 受迫振動
1．4．3 共振
本章提要
思考題
習題

第2章 波動
2．1 波動的基本特徵平麵簡諧波的波函數
2．1．1 波的産生與傳播
2．1．2 橫波與縱波
2．1．3 波的幾何描述
2．1．4 描述波的特徵量
2．1．5 惠更斯原理波的衍射
2．1．6 簡諧波
2．1．7 平麵簡諧波的波函數
2．1．8 波動方程
2．2 波的能量
2．2．1 波的能量傳播特徵
2．2．2 波的能流與能流密度
2．3 波的疊加
2．3．1 波的疊加原理
2．3．2 波的乾涉
2．3．3 駐波
2．3．4 半波損失
2．3．5 振動的簡正模式
2．4 多普勒效應
本章提要
思考題
習題

第3章 幾何光學基礎
3．1 幾何光學的基本定律
3．1．1 光的直綫傳播
3．1．2 光學介質的摺射率
3．1．3 光的反射和摺射
3．2 平麵和球麵成像
3．2．1 同心光束實像和虛像
3．2．2 平麵反射成像
3．2．3 平麵摺射成像
3． 2．4．球麵反射成像
3．2．5 球麵鏡成像作圖法
3．2．6 球麵鏡成像的橫嚮放大率
3．2．7 球麵摺射成像
3．3 薄透鏡成像及其作圖法
3．3．1 旁軸條件下的薄透鏡成像公式
3．3．2 薄透鏡成像的作圖法
3．3．3 薄透鏡成像的橫嚮放大率
3．4 光學儀器
3．4．1 照相機
3．4．2 人眼和眼鏡
3．4．3 放大鏡
3．4．4 望遠鏡
3．4．5 顯微鏡
本章提要
思考題
習題

第4章 光的乾涉
4．1 光源的發光機製光的相乾性
4．1．1 光源的發光機製
4．1．2 光的相乾性
4．2 光程與光程差
4．2．1 基本概念
4．2．2 透鏡的等光程性
4．2．3 額外光程差
4．3 分波陣麵乾涉
4．3．1 楊氏雙縫乾涉
4．3．2 勞埃德鏡與半波損失的驗證
4．3．3 乾涉條紋的變動
4．4 條紋可見度
4．4．1 乾涉圖樣的可見度
4．4．2 兩相乾光波強度不等的影響
4．4．3 光源大小的影響
4．4．4 光源非單色性的影響
4．5 分振幅乾涉
4．5．1 等傾乾涉
4．5．2 等厚乾涉
4．5．3 牛頓環
4．6 邁剋耳孫乾涉儀
4．6．1 邁剋耳孫乾涉儀的構造
4．6．2 乾涉圖樣
本章提要
思考題
習題

第5章 光的衍射
5．1 光的衍射現象惠更斯一菲涅耳原理
5．1．1 光的衍射現象
5．1．2 惠更斯一菲涅耳原理
5．1．3 菲涅耳衍射和夫琅禾費衍射
5．2 夫琅禾費單縫衍射
5．2．1 夫琅禾費單縫衍射的實驗裝置
5．2．2 用菲涅耳半波帶分析夫琅禾費單縫衍射圖樣
5．2．3 單縫衍射圖樣的特點
5．3 夫琅禾費圓孔衍射光學儀器的分辨本領
5．3．1 夫琅禾費圓孔衍射
5．3．2 光學儀器的分辨本領
5．4 光柵衍射
5．4．1 光柵
5．4．2 光柵衍射圖樣分析
5．4．3 光柵光譜與色散
5．4．4 光柵的分辨本領
5．4．5 乾涉和衍射的區彆與聯係
5．5 晶體對X射綫的衍射
5．5．1 X射綫的衍射實驗
5．5．2 布拉格公式
本章提要
思考題
習題

第6章 光的偏振
6．1 光的偏振態
6．1．1 光的偏振性
6．1．2 自然光
6．1．3 綫偏振光
6．1．4 部分偏振光
6．1．5 橢圓偏振光圓偏振光
6．2 獲得偏振光的方法
6．2．1 偏振片起偏
6．2．2 馬呂斯定律
6．2．3 反射和摺射起偏布儒斯特定律
6．3 晶體中的雙摺射
6．3．1 雙摺射現象
6．3．2 光軸主截麵
6．3．3 光在晶體中的傳播規律
6．4 偏振棱鏡波片
6．4．1 偏振棱鏡
6．4．2 波片
6．4．3 光偏振態的檢驗
6．5 偏振光的乾涉
6．5．1 偏振光的乾涉
6．5．2 色偏振
6．5．3 偏振光的乾涉圖樣
6．6 光彈性效應與鏇光性
6．6．1 光彈性效應及其應用
6．6．2 鏇光性
本章提要
思考題
習題

附錄
常用物理常量錶
常用數值錶
習題答案
索引
參考文獻

《大學物理（第二捲） 波動與光學/iCourse·教材》圖書簡介 《大學物理（第二捲） 波動與光學/iCourse·教材》是一本係統而深入地介紹經典波動現象和光學基本原理的大學本科教材。本書旨在為物理學、工程學及相關專業學生構建堅實的理論基礎，培養嚴謹的科學思維，並激發他們對探索微觀世界和宏觀現象的興趣。本書內容覆蓋瞭波動理論的核心概念、發展脈絡以及在光學領域的精彩展現，力求在概念的清晰闡釋、數學工具的恰當運用以及物理圖像的生動描繪之間取得平衡。 第一部分：波動現象的普遍規律 本書的開篇，我們將深入探討波動的普遍性。波動作為一種能量和信息傳遞的基本方式，在自然界中無處不在。從宏觀的水波、聲波，到微觀的電磁波，其背後都遵循著一套普適的物理規律。 波的描述： 我們將從最基本的波的定義齣發，引入波的位移方程、波形、波長、頻率、周期、振幅、波速等關鍵參量。通過對這些參量的深入理解，學生將能夠定量地描述和分析各種波動現象。本書將著重講解一維和三維波動的數學錶示，包括平麵波、球麵波等，並探討波的疊加原理，這是理解乾涉和衍射現象的基礎。 波的傳播： 接著，我們將研究波的傳播過程。這包括對波動方程的推導，例如弦上的橫波方程、聲波方程等。學生將學習如何利用微積分和微分方程來描述波的動態演化。同時，我們將討論波的能量和動量傳播，以及波的功率和強度。 簡諧波： 簡諧振動是構成復雜波動的基礎。本書將詳細闡述簡諧波的特性，包括其形成條件、數學錶達式及其在不同介質中的傳播。理解簡諧波不僅有助於我們分析諸如樂器發齣的聲音等現象，更是為後續的光波等更復雜的波動現象打下基礎。 波的疊加與乾涉： 當兩個或多個波在同一介質中傳播並相遇時，會發生疊加現象。本書將深入探討惠更斯原理，並以此為基礎，詳細解析乾涉現象。無論是同源波的相長乾涉和相消乾涉，還是楊氏雙縫乾涉實驗的精妙設計和原理，都將得到詳盡的闡述。學生將學習如何計算乾涉條紋的間距和位置，理解乾涉在光學儀器和科學研究中的重要應用。 波的衍射： 當波遇到障礙物或通過狹縫時，會發生繞射現象，即波會嚮障礙物的幾何陰影區域傳播。本書將詳細講解惠更斯-菲涅耳原理，並以此為基礎，分析單縫衍射、圓孔衍射、多縫衍射（光柵衍射）等重要衍射現象。我們將推導衍射條紋的分布公式，並探討衍射在成像、光譜分析等領域的應用。 偏振： 對於橫波，其振動方嚮與傳播方嚮垂直，存在著不同方嚮的振動。偏振現象描述瞭這種振動方嚮的取嚮。本書將介紹綫偏振、圓偏振、橢圓偏振等不同類型的偏振光，以及偏振的産生（如反射、摺射、散射）和檢測方法。偏振片、波片等光學器件的原理也將被深入剖析，這些在液晶顯示、偏振顯微鏡等技術中扮演著關鍵角色。 第二部分：光學——波動理論的輝煌展現 光學作為研究光及其傳播規律的學科，是波動理論最重要和最廣泛的應用領域之一。本書將從經典光學齣發，展示波動性在光的行為中所扮演的核心角色。 光的傳播：幾何光學基礎 光綫概念與成像： 雖然我們將在後續深入討論光的波動性，但幾何光學作為經典光學的起點，仍然是理解光學現象不可或缺的一部分。我們將介紹光綫的概念，並基於光的直綫傳播、反射和摺射定律，來分析各種光學元件（如平麵鏡、球麵鏡、透鏡）的成像規律。學生將學習如何利用作圖法和公式法來確定物像的位置、大小和性質。 透鏡係統與像差： 我們將進一步討論由多個透鏡組成的復雜光學係統，例如望遠鏡和顯微鏡的工作原理。同時，為瞭追求更完美的成像效果，對像差的修正至關重要。本書將介紹球差、色差、彗差、像散等常見的幾何像差和色像差，並簡要介紹校正像差的方法。 光的波動性：乾涉與衍射的應用 薄膜乾涉： 本書將重點講解薄膜乾涉現象，如肥皂泡錶麵的彩色條紋、肥皂膜的顔色變化等。我們將推導薄膜乾涉的條件，並分析其在光學增透膜、乾涉濾光片等方麵的應用。 邁剋爾遜乾涉儀： 邁剋爾遜乾涉儀是驗證光乾涉性和測量波長的重要儀器。我們將詳細介紹其結構、工作原理以及如何利用它來測量微小距離、研究物質的光學性質等。 夫琅和費衍射與菲涅耳衍射： 夫琅和費衍射是指波源和觀察點都足夠遠（或放置透鏡使之成像）的衍射情況，其數學處理相對簡便。我們將詳細分析單縫、雙縫、光柵的夫琅和費衍射圖樣，並介紹其在光譜分析中的應用。菲涅耳衍射則考慮瞭波源和觀察點均在衍射體附近的近場情況，其數學處理更為復雜，我們將引入菲涅耳衍射圓圖等概念來理解其特徵。 X射綫衍射： X射綫衍射是研究晶體結構的重要手段。雖然X射綫是電磁波，但其衍射行為與可見光類似。本書將介紹布拉格定律，並簡要闡述X射綫衍射在材料科學、化學、生物學等領域中的廣泛應用。 光的偏振及其應用 偏振光的産生與檢測： 重復強調偏振作為波動特性的重要性，我們將再次迴顧偏振光的産生機製（如反射、摺射、散射）以及如何通過偏振片進行檢測。 雙摺射現象： 某些各嚮異性晶體（如方解石）對於不同偏振方嚮的光具有不同的摺射率，從而産生雙摺射現象。我們將介紹尋常光和非常光，以及雙摺射晶體在製造偏振元件中的應用。 鏇光現象： 一些物質（如糖溶液、石英）能夠使偏振光的偏振麵鏇轉，這種現象稱為鏇光。我們將介紹鏇光強度、鏇光率等概念，並闡述鏇光在化學分析、生物醫學等領域的應用。 光的色彩與光譜 色散： 不同顔色的光（即不同頻率的光）在介質中的摺射率不同，導緻它們以不同速度傳播，這種現象稱為色散。我們將介紹正常色散和反常色散，並解釋棱鏡分光、彩虹的形成等現象。 光譜分析： 光譜分析是物質鑒定的重要手段。我們將介紹連續光譜、綫狀光譜和帶狀光譜，並闡述吸收光譜和發射光譜的形成原理。 教學特色與目標 本書的編寫始終貫穿以下幾個教學目標： 1. 概念的深度理解： 我們不僅提供數學公式，更注重對物理概念的深入剖析，通過類比、圖示和實例，幫助學生建立直觀的物理圖像。 2. 數學工具的熟練運用： 物理學離不開數學工具。本書將引導學生熟練運用微積分、微分方程、矢量等數學方法來解決物理問題。 3. 理論與實踐的結閤： 在講解基本原理的同時，本書將穿插大量實際應用案例，例如光學儀器、通信技術、激光應用等，讓學生體會物理知識的價值。 4. 問題解決能力的培養： 每章都配有精心設計的習題，涵蓋概念辨析、計算推導、綜閤應用等不同層次，旨在鍛煉學生的分析問題和解決問題的能力。 《大學物理（第二捲） 波動與光學/iCourse·教材》旨在為學生提供一扇探索微觀奧秘和宏觀世界的窗口，讓他們在掌握紮實的物理知識的同時，培養對科學的熱愛和探索精神。本書的每個章節都力求內容充實、邏輯清晰、條理分明，以期成為學生學習道路上的可靠夥伴。

評分☆☆☆☆☆

我是一個喜歡思考和探究的人，對於物理現象背後的原理總是充滿瞭好奇。雖然我已經不是第一次接觸大學物理瞭，但對於波動和光學這兩個專題，我總覺得還有很多未解之謎。我希望能在這本書中找到更深層次的解答。例如，在波動部分，我希望能夠深入理解波的疊加原理，以及它在乾涉和衍射現象中所扮演的關鍵角色。我想知道，為什麼不同頻率的波疊加在一起會産生如此奇特的現象，而這些現象又如何在實際生活中得到應用？在光學部分，我希望能更清晰地理解光的本質，是粒子還是波？亦或是二者皆是？我希望這本書能夠提供一些關於量子光學和經典光學之間聯係的綫索，讓我對光的理解更加全麵。我也很想瞭解，在現代科技發展中，光學是如何發揮重要作用的，比如在通信、醫療、以及各種成像技術中。我希望這本書能夠不僅僅停留在理論層麵，還能提供一些前沿的研究方嚮和應用實例，激發我的科研興趣，讓我看到物理學在不斷發展和進步的活力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計真的挺吸引人的，那深邃的藍色背景，加上“大學物理（第二捲）”幾個醒目的大字，還有“波動與光學”這個我一直以來都覺得既神秘又充滿挑戰的領域，以及“iCourse·教材”這個認證，都讓我對它産生瞭濃厚的興趣。我一直相信，一本好的教材不僅僅是知識的載體，更應該是一扇通往更深層次理解的大門。拿到這本書的時候，我迫不及待地翻開瞭目錄，字裏行間透露齣嚴謹和係統的編排。我對其中的“波動”部分尤為期待，因為我總覺得波動現象在自然界中無處不在，從微觀粒子的運動到宏觀的天體運行，似乎都與波動有著韆絲萬縷的聯係。而“光學”更是讓人著迷，光是如此神奇的存在，它的傳播、反射、摺射、衍射，以及光與物質的相互作用，都蘊含著深刻的物理原理。我希望這本書能夠以一種清晰易懂的方式，將這些復雜的概念層層剝開，讓我能夠真正掌握其中的精髓，而不是僅僅停留在錶麵。這本書的厚度也給我一種充實感，仿佛裏麵承載著無數的智慧和奧秘，等待我去一一探索。我希望它能給我帶來一場關於波動與光明的精彩旅程，讓我能夠更深刻地認識這個奇妙的世界。

評分☆☆☆☆☆

我是一個注重細節和準確性的人，在學習物理知識時，我會非常關注教材的嚴謹性和權威性。我希望這本書在知識的錶述上能夠準確無誤，概念的定義能夠清晰精確，並且推導過程能夠嚴謹可靠。我希望書中能夠引用權威的物理學理論和實驗證據，確保所提供的信息具有高度的可信度。我還希望這本書的編排結構能夠清晰閤理，邏輯流程順暢，讓我能夠輕鬆地找到我需要的信息。如果書中能夠提供詳細的參考文獻和索引，那對我進行更深入的研究將大有裨益。我也希望這本書的排版設計能夠舒適美觀，字體大小適中，段落清晰，能夠讓我長時間閱讀而不感到疲勞。總而言之，我希望這本書能夠成為我學習波動和光學時，一本值得信賴的“百科全書”，為我提供紮實可靠的知識基礎。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，一本好的物理教材，應該能夠激發學生的學習興趣，而不僅僅是枯燥的知識灌輸。我希望這本書能夠采用更加生動有趣的方式來呈現內容。例如，書中能否包含一些有趣的物理實驗演示，即使是文字描述，也希望能用一種引人入勝的方式來呈現，讓我能夠“身臨其境”地感受到實驗的過程和結果。我希望書中能夠穿插一些物理學史的小故事，介紹那些偉大的科學傢在探索波動和光學過程中遇到的睏難和有趣的經曆，這不僅能增加閱讀的趣味性，也能讓我們感受到科學探索的艱辛與偉大。我還希望書中能夠有一些與日常生活相關的應用案例，比如彩虹的形成、聲納的原理、激光的應用等等，讓我能夠清晰地看到物理知識在現實世界中的價值。我希望這本書能夠讓我在學習的過程中，感受到物理的樂趣，而不是把它當作一項沉重的任務。

評分☆☆☆☆☆

作為一名物理愛好者，我對知識的深度和廣度都有著很高的追求。我希望這本書不僅僅是教學大綱的簡單復述，而是能夠提供一些更加深入的探討和拓展。我希望在理解瞭基本概念之後，能夠進一步瞭解一些更加前沿的研究成果和未解之謎。例如，在波動部分，我希望能瞭解到關於非綫性波動、混沌現象，或者與統計物理相關的波動問題。在光學部分，我希望能接觸到更深層次的量子光學理論，比如光子的概念、量子糾纏在光學中的應用，以及光與物質相互作用的更精妙的解釋。我希望書中能夠包含一些能夠引發思考的“疑難雜癥”式的討論，甚至是一些關於物理哲學層麵的探討。我希望能從這本書中汲取到更多有趣的知識點，開拓我的視野，讓我對波動和光學這個領域産生更濃厚的探索欲望，甚至能夠為我未來的學術研究提供一些靈感。

評分☆☆☆☆☆

我最近在準備一些重要的考試，其中物理是必考科目，而且波動和光學這部分的內容占有相當大的比重。我急需一本能夠幫助我快速、高效地掌握相關知識點的教材。我希望這本書的知識點梳理能夠非常清晰，重點突齣，並且有大量的例題和習題來鞏固學習效果。我期待它的例題能夠覆蓋各種題型，從基礎的概念理解到復雜的計算和分析，並且能夠提供詳盡的解題思路和步驟。至於習題，我希望它能夠由易到難，由淺入深，並且最好能有一些具有挑戰性的綜閤題，能夠鍛煉我的解題能力和應試技巧。我還希望書中的講解能夠簡潔明瞭，避免冗餘的學術術語，讓我能夠快速抓住核心要點。如果書中能夠附帶一些解題技巧和方法總結，那就更好瞭，這能幫助我事半功倍地提高備考效率。總而言之，我希望這本書能夠成為我備考路上的“利器”，幫助我在這部分內容上取得優異的成績。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，選擇這本書，很大程度上是因為我過去的物理學習經曆。總的來說，我算是對物理有一定興趣的，但每次遇到波動和光學這些內容的時候，總覺得有些力不從心。特彆是那些復雜的數學推導和抽象的概念，常常讓我感到頭暈目眩。我一直覺得，物理的魅力在於它能夠解釋我們周圍世界的種種現象，但如果書本本身就讓學習者望而卻步，那豈不是有點本末倒置瞭？所以我特彆希望這本書在講解這些內容的時候，能夠更加注重物理概念的直觀理解，而不是一味地堆砌公式。我希望作者能夠用更加生動形象的語言，結閤生活中的例子，甚至是巧妙的比喻，來闡述那些抽象的原理。我腦海裏想象著，讀這本書的時候，就像是在與一位經驗豐富的老師對話，他能夠循循善誘，把最難懂的問題，用最容易理解的方式講清楚。我期待著它能夠在我學習物理的道路上，成為一位可靠的引路人，幫助我剋服對波動和光學的畏懼，甚至激發齣我對這個領域的濃厚興趣。我希望它能讓我明白，物理並非遙不可及，而是與我們的生活息息相關，充滿著奇妙的智慧。

評分☆☆☆☆☆

我是一名跨專業的學生，在學習物理的過程中，經常會遇到一些來自其他學科的知識盲點。我希望這本書在講解波動和光學概念的時候，能夠考慮到非物理專業背景的讀者。我希望它的語言風格能夠更加通俗易懂，避免過多的專業術語，或者在齣現專業術語時，能夠提供清晰的解釋。我希望它能夠將抽象的物理概念與我熟悉的領域聯係起來，比如我可能對工程、材料、或者生命科學有所瞭解，如果書中能夠通過這些領域的例子來闡述物理原理，那將大大提高我的學習效率和興趣。例如，在講解光的衍射時，如果能聯係到圖像處理中的濾波技術，或者在講解波的乾涉時，能聯係到聲學信號的處理，都會讓我覺得這些知識與我息息相關。我希望這本書能夠幫助我打開物理思維的大門，讓我能夠用物理的視角去理解和解決我專業領域內的問題。

評分☆☆☆☆☆

我在學習過程中，非常重視對知識的批判性思考和邏輯推理能力的培養。我希望這本書能夠鼓勵讀者進行獨立思考，而不是被動接受書本上的結論。我希望書中能夠提供一些開放性的問題，鼓勵讀者去探索不同的解釋和可能性。在推導公式的過程中，我希望作者能夠清晰地闡述每一步的邏輯依據，而不是直接給齣結論。我希望書中能夠包含一些對不同理論模型進行比較和分析的內容，讓我能夠理解不同理論的優劣勢，以及它們是如何在科學發展中相互補充和修正的。我希望這本書能夠引導我建立起嚴謹的科學思維方式，讓我能夠清晰地分析問題，邏輯地解決問題，並且能夠對信息進行批判性評估。我希望通過閱讀這本書，我的邏輯推理能力和分析問題的能力能夠得到顯著提升。

評分☆☆☆☆☆

我在大學期間曾經學習過基礎物理，但當時因為種種原因，對波動和光學部分並沒有深入研究，留下瞭不少遺憾。現在，我希望能夠重新拾起這段學習經曆，並且對這些內容有一個更加全麵和深入的理解。我希望這本書能夠以一種更加係統的方式來講解，將各個知識點串聯起來，形成一個完整的知識體係。我希望作者能夠注重知識的連貫性，從最基本的光的性質講起，逐步深入到更復雜的現象和理論。我希望書中能夠包含豐富的曆史背景介紹，讓我瞭解這些物理概念是如何一步步發展起來的，以及那些偉大的物理學傢是如何思考和探索的。瞭解這些曆史，往往能幫助我們更好地理解理論的內涵和意義。我還希望書中能夠有一些對前沿研究的展望，讓我知道波動和光學在當今科學技術中還有哪些新的發展和應用，這能激發我持續學習和探索的動力。