理论物理基础教程

章节摘录

插图：

前言

20世纪中叶以后，随着物理学的迅速发展，在普通高等学校本科教学中，综合性的“理论物理”课程被分成四门：《理论力学》，《电动力学》，《热力学与统计物理》，《量子力学》．学生再也见不到作为一门统一学科的《理论物理》．“四大力学”之间的本质联系，不同“力学”的统一物理思想、处理问题的统一方法，不能充分反映出来．为克服上述弊端，20世纪八十年代前后，国内外出现了一些统一的大学“理论物理”教材，如美国E．G．Harris著《Introduction to modei。n theoretical physics》，北京大学彭恒武，徐锡中著《理论物理基础》等．这些教材的共同特点是“充分注意到理论物理的统一性”(彭恒武)，使学生“对物理学的统一性获得更深的理解”(E．G．Harris)．随着科学技术的发展，理论物理已成为不仅是理科而且是许多工科专业的基础课程．1985年理科教学指导委员会《理论物理》教材编审小组兰州会议指出，为适应科学技术的发展和理论物理教学改革的趋势，迫切需要一本统一的理论物理教材，它应克服分别开设“四大力学”互不通气的毛病，具有物理思想一贯，系统风格一致的特点．根据这一精神，我们于1986年编写出版了《理论物理简明教程》．《简明教程》从1986年至1995年一直在华中师范大学物理系本科教学中使用，并被一些兄弟院校的物理专业本科及某些非物理专业，如“应用力学”、“应用数学和系统工程”、“电子工程”、“自动控制”、“材料科学”等专业的研究生教学中多次采用．1996年经国家教委批准，在华中师范大学设立了“国家理科(物理学)基础科学研究和教学人才培养基地”．为适应基地班的教学，我们对原《简明教程》进行了重大修改，更名为《理论物理基础教程》．在基地班的教学中连续试用五届．根据教学经验反复修订，重印三次，成为现在这本书．我们的目标不是为非物理专业提供一个水平较低、时数较少的四门“力学”的合订本；而是为克服四大力学分别开设的弊端，用统一的物理思想、统一的演绎方法；注意前后呼应、相互渗透、综合运用；将理论物理在一个较高的水平上，作为一个整体，介绍给物理专业本科学生及某些需要理论物理知识较多的非物理专业研究生．

书籍目录

第一篇 低速宏观物体的运动第一章 低速宏观运动的基本原理§1.1.1 无约束质点的拉格朗日方程§1.1.2 有约束情况下的拉格朗日方程§1.1.3 最小作用量原理§1.1.4 伽利略相对性原理 自由质点的拉格朗日函数习题第二章 守恒律§1.2.1 动量和能量§1.2.2 守恒律与对称性的关系§1.2.3 质点组的动量、能量与角动量 质心 习题第三章 有心力场中的运动§1.3.1 二体问题 约化质量§1.3.2 有心力场中运动的一般分析§1.3.3 平方反比引力 开普勒问题§1.3.4 碰撞与散射习题第四章 微振动§1.4.1 无阻尼的微振动§1.4.2 阻尼振动 共振§1.4.3 多自由度的耦合振动习题第五章 刚体的运动§1.5.1 刚体的角速度、角动量与转动能量§1.5.2 刚体的运动方程 §1.5.3 非惯性系中的运动习题第六章 低速宏观运动规律的正则形式§1.6.1 哈密顿方程§1.6.2 守恒律 泊松括号§1.6.3 正则变换*§1.6.4 作为坐标和时间函数的作用量 哈密顿雅可比方程习题第二篇 高速运动的规律第一章 狭义相对论的实验基础和基本原理§2.1.1 迈克耳孙－莫雷实验§2.1.2 相对论的基本原理 习题第二章 相对论的时空理论§2.2.1 间隔 相对论的时空结构§2.2.2相对论的时空坐标变换公式§2.2.3相对论的速度变换公式§2.2.4 相对论的时空性质*§2.2.5 相对论时空理论的若干应用§2.2.6 四维协变量及方程的协变性习题第三章 高速粒子的运动规律§2.3.1 相对论力学的基本方程§2.3.2 高速运动粒子的守恒定律§2.3.3 电磁场中的带电粒子习题第四章 电磁现象的基本规律§2.4.1电磁规律的三维表述§2.4.2 电磁场的边值关系§2.4.3电磁场的守恒定律§2.4.4电磁规律的四维表述习题第三篇 电磁场第一章 静电场§3.1.1 静电势 静电问题的唯一性定理§3.1.2 分离变量法§3.1.3 电象法§3.1.4 格林函数法§3.1.5 电多极矩法§3.1.6 静电场的能量 电荷体系与外电场的相互作用习题第二章 静磁场§3.2.1 矢势 静磁问题的唯一性定理§3.2.2 磁标势§3.2.3 磁多极子§3.2.4 静磁场的能量　电流分布与静磁场的相互作用§3.2.5 超导体的电磁性质习题第三章　电磁波的传播§3.3.1 平面电磁波§3.3.2 电磁波在介质分界面的反射与折射§3.3.3 电磁波在导体中的传播§3.3.4 谐振腔§3.3.5 波导管习题第四篇 电荷体系与电磁场的相互作用第一章 宏观电荷体系辐射的电磁场§4.1.1 电磁势的场方程 推迟势§4.1.2 电偶极辐射习题第二章　运动带电粒子与电磁场的相互作用§4.2.1 运动带电粒子的势和辐射的电磁场§4.2.2 轫致辐射与同步辐射§4.2.3 切连科夫辐射§4.2.4 带电粒子的电磁场对粒子本身的反作用§4.2.5 电磁波的散射、吸收和色散习题第五篇　微观粒子的运动规律第一章　微观粒子状态的描述§5.1.1　光的粒子性§5.1.2粒子的波动性　波函数习题第二章　力学量的算符§5.2.1 测量结果的期望值　用算符表示力学量§5.2.2 测量结果的概率分布　算符的本征值与本征函数§5.2.3 力学量的完全组　算符的对易关系§5.2.4 不确定关系习题第三章　运动方程和守恒律§5.3.1 薛定谔方程§5.3.2 力学量对时间导数的算符　量子泊松括号　正则量子化§5.3.3 对称性与守恒律习题第四章　量子力学的表述形式§5.4.1 希尔伯特空间§5.4.2 态矢量和算符§5.4.3 表象和表象变换§5.4.4 算符对易关系的确定§5.4.5 谐振子的占有数表象§5.4.6 角动量的矩阵表示§5.4.7 薛定谔绘景和海森伯绘景§5.4.8 用密度矩阵表示量子态习题第五章　多粒子系统　全同性原理§5.5.1 全同性原理§5.5.2 电子自旋波函数对粒子交换的对称性习题第六章　量子干涉现象§5.6.1 路径积分量子化*§5.6.2 双缝衍射*§5.6.3 磁通量子习题第七章　高速微观粒子的运动§5.7.1　建立高速微观粒子运动方程遇到的困难§5.7.2　自由粒子的狄拉克方程*§5.7.3 电子的内禀磁矩习题第六篇 微观粒子在外场中的运动第一章 外场中的定态问题§6.1.1 坐标表象中定态方程的严格解§6.1.2 定态微扰方法§6.1.3 氦原子§6.1.4 变分法*§6.1.5 耦合振子系统 量子力学的正则变换习题第二章 量子跃迁§6.2.1 研究时间演化的微扰方法 相互作用绘景§6.2.2 周期性外场引起的跃迁§6.2.3 光的辐射和吸收§6.2.4 不稳定系统的寿命和能级宽度 能量时间不确定关系习题第三章 弹性散射§6.3.1 散射问题的一般讨论§6.3.2 玻恩近似§6.3.3 分波法习题第七篇 宏观系统统计理论的基本原理第一章 统计理论基础§7.1.1 宏观系统及其分类§7.1.2 系统状态的宏观描述 平衡态 状态方程§7.1.3 系统状态的微观描述 统计规律性§7.1.4 宏观量的统计性质 系综和系综平均§7.1.5 密度函数和密度算符 经典和量子刘维尔定理§7.1.6 微正则系综和微正则分布习题第二章 统计热力学基础§7.2.1 热力学第一定律 功和热量的微观解释§7.2.2 热力学第二定律 熵§7.2.3 温度 化学势和压强 热力学基本方程§7.2.4 熵差的计算§7.2.5 热力学势 麦克斯韦关系及它们的简单应用§7.2.6 气体的节流和绝热膨胀 磁冷却§7.2.7 最大功原理 平衡的稳定性条件§7.2.8 单元双相系的平衡 相图§7.2.9 一级相变和二级相变§7.2.10 热力学第三定律习题第三章 统计系综§7.3.1 正则系综和正则分布§7.3.2 固体的顺磁性模型和固体比热的爱因斯坦模型§7.3.3 巨正则分布系综和巨正则分布§7.3.4 理想气体的三种分布§7.3.5 三种系综的等价 其它系综习题第八篇 理想气体第一章 玻尔兹曼气体§8.1.1 由配分函数求热力学量§8.1.2 双原子分子气体的热容量§8.1.3 由玻尔兹曼分布求速度分布和空间分布§8.1.4 能量均分定理§8.1.5 稀薄实际气体的状态方程习题第二章 玻色气体和费米气体§8.2.1 黑体幅射 光子统计§8.2.2 晶格振动比热的德拜理论 声子统计*§8.2.3 液态4He的性质和朗道的超流理论§8.2.4 玻色-爱因斯坦凝聚§8.2.5 金属中的自由电子气习题第九篇 涨落和临界现象的统计理论第一章 涨落理论§9.1.1 涨落的准热力学理论§9.1.2 布朗运动习题第二章 临界现象§9.2.1 临界指数和标度律§9.2.2 二级相变的朗道－金兹堡理论*§9.2.3 临界点邻域的涨落和关联习题第三章 临界现象的统计理论§9.3.1 Ising模型§9.3.2 标度理论*§9.3.3 重整化群方法简介习题第十篇 非平衡统计基础第一章 稀薄气体中的输运过程§10.1.1 玻尔兹曼方程§10.1.2 气体粘滞系数和金属电导率的计算*§10.1.3 玻尔兹曼积分微分方程*§10.1.4 H定理习题*第二章 BBGKY序列§10.2.1 约化概率密度 BBGKY序列§10.2.2 符拉索夫方程和玻尔兹曼方程的推导附录附录Ⅰ δ符号和δ函数附录Ⅱ 矢量分析与张量计算初步附录Ⅲ 概率的基础知识附录Ⅳ 拉普拉斯方程的通解附录Ⅴ 一些积分公式附录Ⅵ 电磁量的国际单位制与高斯单位制附录Ⅶ 物理常量与单位换算

编辑推荐

《普通高等教育"十五"国家级规划教材:理论物理基础教程》由高等教育出版社出版。

作者简介

《普通高等教育"十五"国家级规划教材:理论物理基础教程》在讲述上由浅入深，配合大量例题，以保证教材的可接受性。全书以守恒律和对称性为基础，以拉格朗日表述和哈密顿表述贯彻始终，提高了教学的起点，加深了学生对理论物理的理解。使整个教材的水平更加适应科技发展对有创新能力人才的需要。在书中编入了数十道要求用计算机求解的习题，以培养学生用计算机研究物理问题的初步能力。《普通高等教育"十五"国家级规划教材:理论物理基础教程》的第一篇是分析力学，第二、三、四篇是电动力学，五、六篇是量子力学，第七篇至第十篇是平衡和非平衡统计物理及统计热力学，全书是一个完整的整体，各部分之间相互渗透、相互呼应、相互引用，是一本完整的教材。在教师恰当的处理下，也可以选用其中一部分。书中一些打星号的内容，在教学时数不够的情况下可以略去，不致影响后续内容的学习。

---

 理论物理基础教程下载

---