本套书是面向高等学校理工科非物理类专业的物理基础课程教材，书中内容涵盖了制定的《理工科类大学物理课程教学基本要求》中的核心内容。全书在努力夯实物理基础理论的同时，结合富媒体手段突出培养学生的分析问题、解决问题的能力。特别是，富有特色的课后练习题能够满足学生层层递进理解知识，*终达到综合提高的目的。
本书为下册，内容包括机械振动、机械波、波动光学、热学、狭义相对论基础和量子力学基础。
“大学物理学”是一门面向低年级学生的公共基础课，是培养和提高学生科学素养、科学思维方法和能力的重要课程。本课程不仅是在校学生学好后续专业课的基础，而且也能为学生毕业后进一步在工作中学习新技术、新知识提供方法论。
为此，这套大学物理教材的编写主要基于以下两点考虑：一是基于编者们多年教授大学物理的心得和经验，教材要具有针对性；二是为解决目前大学物理教学中存在的一些困难问题，例如，学生物理基础薄弱且良莠不齐，工科大学物理内容多、课时少等。下面就本套书的特色做一简单介绍。
(1)习题的编排具有分层进阶式结构
基于目前的高考政策，除了力学和电磁学，其他物理内容均为选修，这就导致了学生的高中物理基础良莠不齐。为此，本书编辑了有特色的分层进阶式习题，第一层是基础练习题，每道题都精准对焦一个重要知识点，以便帮助学生梳理知识点，夯实理论基础知识，同时培养其解决具体问题的能力；第二层是综合提高练习题，重点训练学生利用多个知识点处理综合问题的能力，培养和提升其高阶思维；第三层是拓展知识点的练习，以小作文形式侧重培养学生查阅文献及总结概括的学习能力，而这些能力都是学生后续学习和科研中必不可少的。
(2)与时俱进，融合富媒体手段提高学生的参与度
大学物理是公共基础大班课，学生人数多，难以进行充分的沟通，课上演示实验因为授课
教室大效果也不佳。针对以上问题，编者们利用现有的资源进行演示实验视频录制或编辑制作抽象物理问题的直观小动画，然后以富媒体形式与时俱进地结合到教材中，学生随时可以扫码观看，以便帮助他们更好地理解知识。
(3)展现工科特色，理论紧密结合实践
考虑到工科大学物理涉及内容广、实践性强的特点，编者们在编写的过程中，在
尽量保证物理基础理论完整和不增加教学负担的前提下，采用多种形式拓展知识面。例如，编写了打星号的拓展内容，以及在章节最后引入了“物理学原理在能源领域中的应用”部分，向学生介绍和展示物理基础知识的价值，激发学生的学习兴趣。
(4)介绍物理学家，激励学生努力学习
在尽量不增加篇幅的情况下，编者们高度概括了一些物理学家的生平奋斗史和成就，
然后结合教材内容穿插其中。这些物理学家在物理学的发展历史中乃至人类社会的文明发展中都做出了卓越的贡献。通过他们的人格魅力教育，鼓励学生努力学习和坚持真理，为社会多做贡献。
本套书分上、下两册，相比同类教材，在上册开始增添了数学基础知识介绍，包括矢量知识和简单的微积分内容，这是依据教学实际需要增加的。上册内容主要包括力学、电磁学；下册内容主要包括机械振动、机械波、波动光学、热学、狭义相对论基础和量子力学基础。
下册主要内容编写分工：王芳（第一、二、十章）、陈少华（第三～五章）、高磊（第六～九章）。此外，陈君青、吴海城、赫文豪、矫玉秋、邵长金、卢贵武、张万松、冯金波、邹湘华参加了部分习题和拓展内容的编写。
限于编者们的学识和教学经验，书中的不足之处和错误在所难免，请使用本书的师生不吝赐教。
编 者
前 言
第一章 振动1
第一节 简谐振动1
第二节 简谐振动的合成13
*第三节 阻尼振动 受迫振动19
知识提要24
习题25
物理学原理在能源领域中的应用
——地震检波器在地震勘探中的应用29
第二章 波动33
第一节 波动的基本概念33
第二节 波动的描述35
第三节 平面简谐波39
第四节 波的能量 波的强度46
第五节 惠更斯原理 波的衍射50
第六节 波的干涉 驻波52
第七节 多普勒效应61
*第八节 声波 超声波 次声波65
*第九节 电磁波68
知识提要74
习题75
物理学原理在能源领域中的应用
——声波在井下探测中的应用81
第三章 光的干涉86
第一节 光源87
第二节 光的相干性89
第三节 杨氏双缝干涉92
第四节 光程 光程差97
第五节 薄膜干涉 等厚干涉100
第六节 等倾干涉 增透膜107
第七节 迈克耳孙干涉仪110
知识提要112
习题113
物理学原理在能源领域中的应用
——光纤光栅传感器在油气领域中的应用117
第四章 光的衍射121
第一节 光的衍射 惠更斯-菲涅耳原理121
第二节 单缝衍射123
第三节 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领129
第四节 光栅衍射132
第五节 X射线衍射138
知识提要140
习题141
物理学原理在能源领域中的应用
——X射线衍射在物相和结构分析中的应用143
第五章 光的偏振146
第一节 光的五种偏振态146
第二节 起偏和检偏 马吕斯定律148
第三节 反射和折射时的偏振151
第四节 双折射现象152
第五节 波片 偏振光的干涉157
第六节 人工双折射159
知识提要161
习题162
物理学原理在能源领域中的应用
——偏光显微镜在岩石分类与命名中的应用163
第六章 温度和气体动理论168
第一节 平衡态 温度 状态方程168
第二节 统计规律的基本概念173
第三节 理想气体的压强公式和温度公式176
第四节 能量均分定理 理想气体内能177
第五节 分子平均碰撞频率与平均自由程179
第六节 速率分布函数 麦克斯韦速率分布律180
第七节 麦克斯韦速率分布律的实验验证183
第八节 玻尔兹曼分布律184
第九节 非平衡态下的迁移现象184
知识提要186
习题187
物理学原理在能源领域中的应用
——真空获得技术189
第七章 热力学第一定律191
第一节 准静态过程、功、热、内能191
第二节 热力学第一定律及应用193
第三节 气体的热容197
第四节 循环过程 卡诺循环198
知识提要203
习题205
物理学原理在能源领域中的应用
——低温的获得207
第八章 热力学第二定律209
第一节 热力学第二定律及其意义209
第二节 可逆过程 卡诺定理212
第三节 熵 熵增原理215
第四节 热力学第二定律的统计意义219
知识提要221
习题 222
物理学原理在能源领域中的应用
——热力学与化工热力学223
第九章 狭义相对论基础225
第一节 经典力学时空观 伽利略变换225
第二节 爱因斯坦假设 狭义相对论时空观228
第三节 爱因斯坦-洛伦兹变换233
第四节 狭义相对论动力学基础239
知识提要246
习题246
物理学原理在能源领域中的应用
——传统能源与清洁能源248
第十章 量子力学基础251
第一节 热辐射 普朗克的能量子假说252
第二节 光电效应 爱因斯坦的光子理论256
第三节 康普顿散射261
第四节 德布罗意波 波粒二象性264
第五节 不确定关系269
第六节 波函数 薛定谔方程272
第七节 氢原子的量子理论279
*第八节 激光289
知识提要294
习题296
物理学原理在能源领域中的应用
——核磁共振测井299
参考文献304
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