具体描述
《大学物理教程学习指导书》是为廖耀发主编的《大学物理教程》编写的学习指导书。其章节顺序和主教材完全一致，以方便读者使用，全书共分为三十一章。每章均安排了目的要求、内容提要、重点难点、方法技巧、习题选解、自我检测等内容。《大学物理教程学习指导书》可作为选用《大学物理教程》作为主教材的学校选作教学参考书，也可为使用其他大学物理教材或自学大学物理的读者参考使用。
《大学物理基础与应用进阶》 书籍简介 本书旨在为学习了基础大学物理课程的学生提供一个系统化、深入化的进阶学习路径。它并非对经典教材内容的简单复述，而是侧重于概念的深化理解、分析方法的拓展以及现代物理前沿知识的初步介绍。全书内容结构经过精心设计，力求在保持严谨性的同时，激发读者的批判性思维和解决复杂问题的能力。 第一部分：经典力学的深度探究 本部分将对牛顿力学进行超越基础层次的探讨，引入更强大的分析工具和更广阔的适用范围。 第一章：高级运动学与约束系统分析 本章着重于描述复杂运动的数学工具。我们将详细讲解矢量代数在三维空间中的应用，包括对曲线运动、旋转运动中加速度和角动量的精确描述。重点内容在于瞬时轴和瞬时旋转中心的概念，这对于分析复杂刚体运动至关重要。随后，我们将引入虚拟功原理和达朗贝尔原理。虚拟功的讨论不仅仅是作为求解静力平衡的技巧，更是理解拉格朗日力学基础的桥梁。达朗贝尔原理则通过将动力学问题转化为等效的静力学问题，为后续引入约束力的分析奠定基础。 第二章：拉格朗日力学的构建 这是本书在力学部分的核心飞跃。我们将从变分原理出发，阐述最小作用量原理（哈密顿原理）的深刻物理意义。随后，详细推导并应用拉格朗日方程。本章的重点是通过实例展示拉格朗日力学在处理具有复杂约束的系统时的优越性，例如双摆、圆锥摆以及约束下的粒子系统。读者将学习如何构建系统的动能和势能函数，并精确地定义广义坐标和广义速度。通过具体的数值模拟和案例分析，加深对守恒量（如能量、动量）如何从拉格朗日量中自然导出的理解。 第三章：哈密顿力学与相空间 作为经典力学的终极形式，哈密顿力学是连接经典物理与量子力学的关键枢纽。本章将从拉格朗日量出发，推导正则变换，并定义哈密顿量。重点讲解泊松括号及其在描述物理量时间演化中的作用。读者将接触到相空间的概念，理解正则坐标和正则动量之间的关系。虽然不涉及量子化过程，但本章对相空间的几何描述和对守恒律的深刻揭示，为未来学习统计力学和量子力学打下坚实的数学和概念基础。 第二部分：电磁场理论的深入与扩展 本部分将超越基础麦克斯韦方程组的应用层面，转向场论的深层结构和电磁波的传播特性。 第四章：静电场与静磁场的边界值问题 本章专注于解决电磁学中最具挑战性的边界值问题。我们将深入探讨拉普拉斯方程和泊松方程的数学解法。重点内容包括分离变量法在笛卡尔坐标系、柱坐标系和球坐标系下的具体应用。对于球坐标系下的问题，如带电球壳内部和外部的电势分布，将进行详细的步骤分解。此外，本章还会引入唯一性定理，证明了在给定边界条件下解的唯一性，增强了对物理定律完备性的认识。对于静磁场，我们将探讨安培定律在复杂几何形状下的应用，并引入磁向量势的概念。 第五章：时变场与麦克斯韦方程的统一 本章旨在巩固对法拉第电磁感应定律和麦克斯韦修正项的理解。我们将详细分析位移电流的物理意义，并探讨其在远场电磁波形成中的决定性作用。重点是通过解析均匀介质中平面电磁波的传播，推导出波速、波数和波阻抗。本章将包含对坡印廷矢量的深入分析，用以定量描述电磁能的流动方向和强度。 第六章：电磁波的应用与辐射 本部分将知识的应用提升到新的高度。我们将探讨电磁波在不同介质（如导体、电介质）中的传播特性，包括趋肤深度、反射和折射定律的电磁场推导（利用边界条件）。随后，我们将初步介绍电磁辐射理论，特别是针对振荡电偶极子的辐射场。通过分析偶极子的辐射功率，读者将对电磁波的产生机制有一个定量的认识，为后续学习天线理论打下基础。 第三部分：波动光学与近代物理的萌芽 本部分侧重于光的波动性，并为向现代物理过渡做准备。 第七章：几何光学与波动光学的桥梁 本章回顾了费马原理在几何光学中的应用，并将其提升到变分法的角度来理解。随后，我们将过渡到波动光学，重点解析惠更斯-菲涅耳原理。通过数学推导，展示如何利用该原理解释光的衍射和干涉现象。夫琅禾费衍射和单缝衍射的定量分析将是本章的重点，强调了光波的叠加特性。 第八章：狭义相对论基础 本部分为引入更前沿的物理概念做铺垫。我们将从迈克尔逊-莫雷实验的历史背景出发，引出爱因斯坦的两条基本假设。核心内容包括洛伦兹变换的完整推导及其几何解释。我们将详细分析由此带来的物理效应，如尺缩、钟慢以及同时性的相对性。最后，本章将初步探讨相对论性的动量和能量，为后续更深入的粒子物理学习做好准备。 学习目标与特色 本书的特色在于其“由浅入深，重在方法”的教学理念。它要求读者不仅掌握公式，更要理解其背后的数学结构和物理逻辑。书中包含了大量进阶习题，这些习题大多需要结合多章节的知识点进行综合分析，旨在培养学生将所学知识应用于解决复杂、非标准问题的能力。每章末尾均设有“概念辨析与批判性思考”栏目，引导读者反思物理概念的局限性与适用范围。本书适合已完成标准大学物理一、二年级课程，计划深入学习理论物理、电子工程、精密仪器或应用物理等领域的学生作为进阶参考书或独立学习资料。
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