在科学与技术迅速结合和发展的今天,新兴学科不断地涌现,物理学的概念、研究方法,以及严谨而富有创新性的逻辑思维方式和实验技术在其他学科得到了广泛的应用和认同,这显示了物理学在自然科学和社会科学中重要的基础性作用。为了适应当今科技、经济、社会发展对人才的需求,近年来不少高等院校开设了学时不等的物理学课程以满足各种学科专业的需求。
大学物理是高等院校的基础课程,其重要性一方面在于它所提供的一定范围的、系统的物理知识是科学素质的基础;另一方面在于它蕴涵着思考和解决问题的科学思想、方法和态度,以及激发学习者创新意识的能力。笔者认为,不管物理学时的多少,不管是“少学时”的工科还是学时不多的经管、文科类学习者,课程内容安排可以有所侧重,但不应偏离物理本身,应该给出基本上较完整、系统的物理学框架。这不是简单的“学时少内容不少”的内容压缩,而是要求内容更加有机地结合,逻辑联系更加缜密,要求教学方式和方法创新,这是在少学时内能使初学者理解物理学基本定律和物理方法的一种教学追求。为此,本书基本上在每章开始向读者指出本章的理论基础,随后是为阐明理论基础和基本概念而安排的教学内容。这样使教学线索比较明确,也起到对初学者学习的引导作用。笔者曾在北京科技大学面对少学时的经管和文科的初学者做过教学实践,得到了良好的教学效果和评价。此书正是在这样的指导思想下,以教学讲义为基础编写而成。
本书共分6章。第1章为牛顿力学基础,它简介了牛顿力学的发展过程、经典力学的基础知识,以及牛顿定律在刚体和流体中的简单应用。第2章为狭义相对论基础,讲述了它的基本原理、时空观和动力学的基本概念。第3章为热力学物理基础,简介了热学发展史,在介绍分子动理论统计概念和规律的基础上着重讲述了热力学第一、第二定律。第4章为电磁学基础,简介了经典电磁理论的发展史,讲述了电磁场、电磁感应及电磁波的基本概念和规律。第5章为波动学基础,概述了波动现象的历史研究,讲述了振动和波动的基本特征,以及光波干涉、衍射、偏振的基本现象和规律。第6章为量子物理基础,包括量子概念的提出、波动量子理论的建立、原子的壳层结构模型、激光和能带等基本概念和知识。
本书由吕金钟主编。参编人员是邱红梅(北京科技大学,第4章)、赵长春(北京地质大学,第5章),北京科技大学的张国华参加了第6章的编写,吕金钟完成了全书的统稿工作。最后要特别说明的是,本书的编写过程中参考了若干现有的教材,在许多方面得到了启发与教益,在此一并表示感谢!也对此书编写过程中给予过帮助的老师们以及在试用过程中徐美老师提出的宝贵意见表示感谢!对北京科技大学教务处、工科物理教学基地在编写过程中给予的支持表示感谢!对清华大学出版社对本书提出的很多改进意见表示感谢!
由于时间仓促,编者水平有限,书中难免存在错误和不足之处,敬请广大读者批评指正,谢谢!