六大思想構(gòu)建物理學(xué) 第3卷 Q單元:粒子行為是類似波的 T單元:一些過(guò)程是不可逆的
定 價(jià):128 元
叢書名:國(guó)外高等物理教育叢書
- 作者:托馬斯 A. 摩爾
- 出版時(shí)間:2016/4/1
- ISBN:9787111526315
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:O4
- 頁(yè)碼:486
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
本書是對(duì)大學(xué)物理是課程重新設(shè)置的一個(gè)嘗試,它突破了基礎(chǔ)物理課程以“編年史”介紹的教學(xué)模式,采用了一個(gè)全新的教學(xué)理念來(lái)講授物理學(xué),即按照物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中不可替代的六個(gè)重大物理思想來(lái)介紹物理學(xué),突出了物理學(xué)的骨架,這種做法適應(yīng)目前物理學(xué)科的發(fā)展,可以解決由于物理學(xué)學(xué)科的發(fā)展引起的知識(shí)量劇增和物理教育在選擇教學(xué)內(nèi)容時(shí)無(wú)從下手的困難。毫無(wú)疑問(wèn),這種突出物理學(xué)理論“骨架”的物理教學(xué)方法,無(wú)疑是以后物理課程教學(xué)改革的一個(gè)方向,用這種方法來(lái)處理物理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,可以克服學(xué)生對(duì)入學(xué)后感到自己所學(xué)習(xí)的物理學(xué)都是過(guò)去二三百年的物理知識(shí),沒(méi)有新鮮感的問(wèn)題。如本書介紹了各種各樣的能量和守恒定律,雖然講的都是牛頓力學(xué)為主的內(nèi)容,但給人一種耳目一新的感覺(jué),讓人感到牛頓力學(xué)不單單是處理簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,學(xué)生的視野一下子擴(kuò)展到了多個(gè)領(lǐng)域,把傳統(tǒng)的熱學(xué)、化學(xué)等方面的問(wèn)題拿到一塊講,做到了很好的融合。
作者簡(jiǎn)介托馬斯 A. 摩爾,1976年畢業(yè)于卡爾頓學(xué)院。由于成績(jī)優(yōu)異而獲得了當(dāng)年的丹佛斯獎(jiǎng)學(xué)金,并在這筆獎(jiǎng)學(xué)金的資助下,開始了在耶魯大學(xué)的研究生學(xué)習(xí),于1981年獲得博士學(xué)位。畢業(yè)后,摩爾先后在卡爾頓學(xué)院和路德學(xué)院從事教學(xué)工作,并于1987年加入波莫納學(xué)院。1991年,摩爾獲得了波莫納學(xué)院的威戈優(yōu)異教學(xué)獎(jiǎng)。1987年到1995年間,摩爾是美國(guó)大學(xué)基礎(chǔ)物理課程項(xiàng)目(IUPP)指導(dǎo)委員會(huì)成員。本書的編纂即來(lái)源于他于1989年為該委員會(huì)所開設(shè)的一個(gè)示范課程。該委員會(huì)從所有成果中選擇了四個(gè)項(xiàng)目來(lái)進(jìn)一步發(fā)展和實(shí)驗(yàn),摩爾的這個(gè)示范課程就是其中之一。 摩爾發(fā)表了很多有關(guān)引力波的天體物理源、引力波的探測(cè)、物理教學(xué)新方法等方面的論文,以及一本有關(guān)狹義相對(duì)論的書——《時(shí)空旅行指南》(麥格勞-希爾出版公司出版,1995年)。他還擔(dān)任了《美國(guó)物理學(xué)雜志》的審稿人和副主編。他目前和他的妻子、兩個(gè)上大學(xué)的女兒一起居住在加利福尼亞州的克萊蒙特鎮(zhèn)。除教學(xué)之外,摩爾還從事相對(duì)論天體物理方面的研究和寫作。他很喜歡閱讀、徒步旅行、斯庫(kù)巴潛水、在成人教會(huì)學(xué)校講授希伯來(lái)圣經(jīng)、跳舞和演奏傳統(tǒng)的愛爾蘭小提琴音樂(lè)等。
前言《六大思想構(gòu)建物理學(xué)》要目作者簡(jiǎn)介Q單元T單元PrefaceTable of Contents for Six Ideas That Shaped PhysicsAbout the AuthorUnit QUnit T關(guān)于Q單元的幾點(diǎn)說(shuō)明(中文)學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo)(英文)第Q1章駐波10本章概覽10Q1.1 單位介紹12Q1.2 聲波和應(yīng)力波13Q1.3 疊加原理14Q1.4 反射15Q1.5 駐波17Q1.6 傅里葉定理21Q1.7 共振22兩分鐘測(cè)試25習(xí)題25習(xí)題答案28第Q2章光的波動(dòng)性30本章概覽30Q2.1 雙縫干涉32Q2.2 光的雙縫干涉36Q2.3 衍射39Q2.4 光學(xué)分辨率44兩分鐘測(cè)試46習(xí)題47習(xí)題答案50第Q3章光的粒子性52本章概覽52Q3.1 光電效應(yīng)54Q3.2 理想化的光電實(shí)驗(yàn)54Q3.3 波動(dòng)模型的預(yù)期56Q3.4 與實(shí)際情況的矛盾58Q3.5 光的光子模型59Q3.6 單個(gè)光子的探測(cè)63兩分鐘測(cè)試64習(xí)題65習(xí)題答案66第Q4章物質(zhì)的波動(dòng)性68本章概覽68Q4.1 亞原子粒子70Q4.2 德布羅意假設(shè)71Q4.3 電子束的制備72Q4.4 戴維蓀-革末實(shí)驗(yàn)74Q4.5 電子的干涉76Q4.6 物質(zhì)波77兩分鐘測(cè)試82習(xí)題82習(xí)題答案84第Q5章物質(zhì)的量子性86本章概覽86Q5.1 是粒子還是波?88Q5.2 單量子干涉88Q5.3 蘊(yùn)含的意義91Q5.4 探尋軌跡的無(wú)希望努力92Q5.5 自旋實(shí)驗(yàn)93Q5.6 復(fù)數(shù)97兩分鐘測(cè)試100習(xí)題102習(xí)題答案104第Q6章波函數(shù)106本章概覽106Q6.1 量子力學(xué)游戲108Q6.2 規(guī)則109Q6.3 波函數(shù)114Q6.4 對(duì)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的解釋118Q6.5 波函數(shù)的坍縮120兩分鐘測(cè)試122習(xí)題123習(xí)題答案126第Q7章束縛系統(tǒng)128本章概覽128Q7.1 束縛系統(tǒng)介紹130Q7.2 能量本征函數(shù)131Q7.3 盒子中的量子132Q7.4 諧振子135Q7.5 氫原子的玻爾模型137兩分鐘測(cè)試140習(xí)題141習(xí)題答案143第Q8章光譜144本章概覽144Q8.1 能級(jí)圖146Q8.2 光子的自發(fā)發(fā)射147Q8.3 譜線147Q8.4 吸收線150Q8.5 自旋的物理152Q8.6 泡利不相容原理157兩分鐘測(cè)試159習(xí)題160習(xí)題答案163第Q9章了解原子166本章概覽166Q9.1 徑向和角向波168Q9.2 元素周期表172Q9.3 選擇定則174Q9.4 受激發(fā)射和激光177兩分鐘測(cè)試179習(xí)題180習(xí)題答案181第Q10章薛定諤方程182本章概覽182Q10.1 德布羅意關(guān)系的推廣184Q10.2 局域波長(zhǎng)185Q10.3 薛定諤方程的建立187Q10.4 薛定諤方程的求解188Q10.5 數(shù)值方法191Q10.6 利用SchroSolver程序193兩分鐘測(cè)試196習(xí)題197習(xí)題答案198第Q11章能量本征函數(shù)200本章概覽200Q11.1 能量本征函數(shù)如何彎折202Q11.2 為什么束縛態(tài)能量是量子化的204Q11.3 隧穿207Q11.4 草畫能量本征函數(shù)210Q11.5 共價(jià)鍵212兩分鐘測(cè)試214習(xí)題215習(xí)題答案218第Q12章原子核介紹220本章概覽220Q12.1 原子核結(jié)構(gòu)介紹222Q12.2 原子核的大小223Q12.3 強(qiáng)相互作用225Q12.4 結(jié)合能和質(zhì)量226Q12.5 有關(guān)原子核穩(wěn)定的問(wèn)題230Q12.6 對(duì)放射性的歷史回顧231兩分鐘測(cè)試233習(xí)題233習(xí)題答案235第Q13章穩(wěn)定的和不穩(wěn)定的原子核236本章概覽236Q13.1 弱相互作用238Q13.2 為什么239Q13.3 為什么對(duì)大原子核241Q13.4 結(jié)合能中的經(jīng)典項(xiàng)242Q13.5 不對(duì)稱項(xiàng)244Q13.6 與實(shí)際的對(duì)比246兩分鐘測(cè)試248習(xí)題249習(xí)題答案250第Q14章放射性252本章概覽252Q14.1 β衰變254Q14.2 α衰變257Q14.3 γ衰變261Q14.4 對(duì)指數(shù)和對(duì)數(shù)的評(píng)注261Q14.5 衰變速率263兩分鐘測(cè)試267習(xí)題268習(xí)題答案270第Q15章核技術(shù)272本章概覽272Q15.1 輻射的穿透能力274Q15.2 輻射的生物效應(yīng)275Q15.3 放射性物質(zhì)的應(yīng)用277Q15.4 核能簡(jiǎn)介278Q15.5 裂變280Q15.6 聚變285兩分鐘測(cè)試288習(xí)題288習(xí)題答案290專業(yè)術(shù)語(yǔ)291符號(hào)及其含義299關(guān)于T單元的幾點(diǎn)說(shuō)明(中文)學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo)(英文)第T1章溫度308本章概覽308T1.1 單位介紹310T1.2 不可逆過(guò)程310T1.3 熱過(guò)程范例313T1.4 溫度和平衡314T1.5 溫度計(jì)315T1.6 溫度和熱能320兩分鐘測(cè)試321習(xí)題322習(xí)題答案325第T2章理想氣體326本章概覽326T2.1 理想氣體的微觀模型328T2.2 溫度和能量332T2.3 分子速度和布朗運(yùn)動(dòng)334T2.4 氣體的熱能336T2.5 固體和液體338T2.6 小結(jié)339兩分鐘測(cè)試340習(xí)題340習(xí)題答案343第T3章氣體狀態(tài)過(guò)程344本章概覽344T3.1 熱和功的評(píng)述346T3.2 壓縮和膨脹時(shí)的功348T3.3 氣體狀態(tài)350T3.4 圖和約束過(guò)程351T3.5 功的計(jì)算352T3.6 絕熱過(guò)程356兩分鐘測(cè)試359習(xí)題360習(xí)題答案363第T4章宏觀態(tài)和微觀態(tài)364本章概覽364T4.1 宏觀態(tài)與微觀態(tài)的區(qū)分366T4.2 固體的愛因斯坦模型367T4.3 計(jì)數(shù)微觀態(tài)369T4.4 熱接觸的兩個(gè)愛因斯坦固體372T4.5 基本假設(shè)373T4.6 利用StatMeth程序374兩分鐘測(cè)試377習(xí)題378習(xí)題答案380第T5章熱力學(xué)第二定律382本章概覽382T5.1 當(dāng)系統(tǒng)變大時(shí)會(huì)發(fā)生什么?384T5.2 愛因斯坦固體的不可逆性385T5.3 普遍的不可逆性390T5.4 熵的定義391T5.5 熱力學(xué)第二定律393T5.6 熵和無(wú)序394兩分鐘測(cè)試396習(xí)題397習(xí)題答案399第T6章溫度和熵400本章概覽400T6.1 溫度的定義402T6.2 與以前定義的一致性404T6.3 一個(gè)金融學(xué)類比406T6.4 玻爾茲曼因子407T6.5 一些簡(jiǎn)單應(yīng)用411兩分鐘測(cè)試414習(xí)題414習(xí)題答案417第T7章解開未解之謎418本章概覽418T7.1 麥克斯韋-玻爾茲曼分布420T7.2 計(jì)數(shù)速度態(tài)424T7.3 一個(gè)量子體系的平均能量426T7.4 對(duì)愛因斯坦固體的應(yīng)用428T7.5 氣體分子中儲(chǔ)存的能量431兩分鐘測(cè)試434習(xí)題435習(xí)題答案439第T8章熵變化的計(jì)算440本章概覽440T8.1 單原子氣體的熵442T8.2 熵對(duì)體積的依賴445T8.3 熵變化的一個(gè)普遍表示446T8.4 恒溫過(guò)程448T8.5 溫度變化時(shí)的處理方法451T8.6 非準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程453兩分鐘測(cè)試456習(xí)題456習(xí)題答案458第T9章熱機(jī)460本章概覽460T9.1 理想熱機(jī)是不可能的462T9.2 實(shí)際熱機(jī)463T9.3 熱機(jī)的效率465T9.4 推論468T9.5 制冷機(jī)470T9.6 卡諾循環(huán)474兩分鐘測(cè)試477習(xí)題478習(xí)題答案482專業(yè)術(shù)語(yǔ)483元素周期表487符號(hào)及其含義488