第12章 光 学
12.2 课后习题详解
一、复习思考题
§12-1 几何光学简介
12-1-1 试举例说明在日常生活中所观察到的全反射现象．
答：全反射，又称全内反射，是指光由光密（即光在此介质中的折射率大的）介质射到光疏（即光在此介质中折射率小的）介质的界面时，全部被反射回原介质内的现象．产生全反射的条件是：（1
）光必须由光密介质射向光疏介质；（2）入射角必须大于或等于临界角．如图12-1-1所示的全反射棱镜，光以45°入射角由玻璃反射出空气，而临界角约42°，则发生全反射，由此原理制备了潜望镜、望远镜等．
图12-1-1
12-1-2 汽车的后视镜的结构如何？所成的像有何特点？
答：（1）一般在汽车的后视镜设计上，为便于司机的驾驶，将后视镜设为凸面镜；
（2）物体在后视镜所成的像是缩小正立的虚像．
12-1-3 试在表中填写球面反射镜成像的特征．对于凸面镜，作类似的分析．
答：设f表示凹面镜的焦距，p表示物体距离凹面镜的位置，p'表示成像距离凹面镜的位置．
球面反射镜成像的特征如表12-1-1，凸面镜成像的特征如表12-1-2．
表12-1-1 凹面镜成像特征
物像
位置类型（实、
虚）
位置方位放缩性
∞＞p＞2f实像2f＞p′＞f倒立缩小p＝2f实像p′＝2f倒立大小相同f＜p＜2f实像∞＞p＞2f倒立放大p＝f不成像p′＝∞
0＜p＜f虚像0＞p′＞－∞正立放大
表12-1-2 凸面镜成像特征
物像
位置类型（实、
虚）
位置方位放缩性
∞＞p＞0虚像f＞p′＞0正立缩小
（任何位置）
12-1-4 试列表分析薄透镜（凸透镜和凹透镜）成像的特征．
答：设f表示凹面镜的焦距，p表示物体距离凹面镜的位置，p'表示成像距离凹面镜的位置．
表12-1-3 薄透镜（凸透镜）成像特征
物像
位置类型（实、
虚）
位置方位放缩性
∞＞p＞2f实像2f＞p'＞f倒立缩小p＝2f实像p'＝2f倒立缩小f＞p＞2f实像∞＞p＞2f倒立放大p＝f不成像p'＝∞
0＜p＜f虚像像与物同侧p′＞p正立放大－∞＜p＜0（
虚物）
实像f＞p'＞0正立缩小
表12-1-4 薄透镜（凹透镜）成像特征物像
位置类型（实、
虚）
位置方位放缩性
任何位置虚像p'＜f正立缩小
§12-2 光源单色光相干光
12-2-1 为什么两个独立的同频率的普通光源发出的光波叠加时不能得到干涉图样？
答：这是因为普通光源发出的光，在振动方向上以及相位上都没有任何联系，而且两光的相位差关系也是随机的．而两列光波叠加后产生干涉现象必须满足：两列光波频率相同，振动方向相同以及相位差恒定，三者缺一不可．因此，两个独立的普通光源所发出的光波一般不能产生干涉现象．
12-2-2 获得相干光的方法有哪些？根据何在？
答：（1）获得相干光的一般方法是分振幅法和分波阵面法：
①分振幅法是将光投射到两种介质面上，经反射而折射分成两束相干光，从而形成相干光源；
②分波阵面法是从光源发出的某波阵面上取出两部分面元作为两个相干的光源．（2）获得相干光的根据：利用反射、折射或衍射等方法把从光源同一点发出的光分成两个振动方向相同、频率相同、相位差相同或恒定的光波列，如此得到的两束光即为相干光．
§12-3 双缝干涉
12-3-1 试讨论两个相干点光源S1和S2在如下的观察屏上产生的干涉条纹：
（1）屏的位置垂直于S1和S2的连线．
（2）屏的位置垂直于S1和S2连线的中垂线．
答：设两个相干点光源初相相同，光在空间的轨迹为一组以S1和S2的连线为中心对
称轴的双叶旋转双曲面，如图12-1-2所示．
（1）当屏的位置垂直于S 1和S 2的连线时，屏上产生的干涉条纹为圆条纹．
（
2）当屏的位置垂直于S 1和S 2连线的中垂线时，屏上产生的干涉条纹为双曲线，可近似看作平行的直条纹．
图12-1-2
12-3-2 在杨氏双缝实验装置中，试描述在下列情况下干涉条纹如何变化：
（1）当两缝的间距增大时；
（2）当双缝的宽度增大时；
（3）当线光源S 平行于双缝移动时；
（4）当线光源S 向双缝屏移近时；
（5）当线光源S 逐渐增宽时．
答：由明纹位置坐标公式，计算得到相邻明纹间距为．
（1）随着两缝间距的增大，屏上明纹间距逐渐变小，条纹变密．
（2）随着双缝宽度的增大，衍射的中央亮区的范围缩小，干涉条纹的数目减少，但
由于有更多光进入单缝，因此干涉条纹的亮度有所增加．
（3）随着线光源S 平行于双缝移动，干涉条纹将沿与光源移动相反的方向移动，如图12-1-3．
图12-1-3
（4）随着线光源S 向双缝屏移近，干涉条纹基本不发生什么变化，明纹光强可能有轻微改变．
（5）随着线光源S 逐渐变宽，可将光源S 微分为无数个互不相干的线光源，各个线
光源在屏上形成各自的干涉条纹（图12-1-4）．但是，随着线光源S 的逐渐加宽，干涉条纹逐渐变得模糊，最终会消失．因此存在一个光源的极限宽度，理论上计算得极限宽度为
．当光源超过极限宽度时，就看不到干涉条纹．
图12-1-4
12-3-3 在杨氏双缝实验中，如有一条狭缝稍稍加宽一些，屏幕上的干涉条纹有什么变化？如把其中一条狭缝遮住，将发生什么现象？
答：（1）若把一条狭缝稍稍加宽，于是通过该缝的光强增加，即光的能量增加．此
2021普通物理学考研程守洙《普通物理学》考研真 题集 一、选择题 1图1-1-1中A、B、C为三个不同的简谐振动系统。组成各系统的各弹簧的原长、各弹簧的劲度系数及重物质量均相同。A、B、C三个振动系统的ω2（ω为固有角频率）值之比为（）。[华南理工大学2009研] 图1-1-1 A．2：1：1/2 B．1：2：4 C．2：2：1 D．1：1：2 【答案】B ~@ 【解析】图1-1-1（a）为两弹簧串联，即1/k＋1/k＝1/k′?k′＝k/2，ωa2＝k′/m＝k/（2m） 图1-1-1（c）为两弹簧并联，即k＋k＝k′?k′＝2k，ωc2＝k′/m＝2k/m 故A、B、C三个振动系统的ω2（ω为固有角频率）值之比为：
2把一根十分长的绳子拉成水平，用手握其一端，维持拉力恒定，使绳端在垂直于绳子的方向上作简谐振动，则（）。[华南理工大学2009研] A．振动频率越高，波长越长 B．振动频率越低，波长越长 C．振动频率越高，波速越大 D．振动频率越低，波速越大 【答案】B ~@ 【解析】此简谐波为横波，柔软绳索中横波的传播速度为（F为绳索中的张力，μ为绳索单位长度的质量），故当维持拉力F恒定时，波速u恒定。又波速、波长和频率满足如下关系：u＝νλ，故振动频率ν越低，波速u不变时波长λ越长。 3两相干波源S1和S2相距λ/4，（λ为波长），S1的相位比S2的相位超前π/2，在S1，S2的连线上，S1外侧各点（例如P点）两波引起的两谐振动的相位差是（）。[华南理工大学2010研] 图1-1-2
A．0 B．π/2 C．π D．3π/2 【答案】C ~@ 【解析】假设两个波源相位相同，由于S1更靠近P，所以其在P引起的振动应当超前π/2；又由于S1本身比S2超前π/2，所以S1在P引起的振动应当超前π。 4一质点沿着x轴作简谐振动，周期为T、振幅为A，质点从x1＝0运动到x2＝A/2所需要的最短时间为（）。[电子科技大学2009研] A．T/12 B．T/3 C．T/6 D．T/2 【答案】A ~@ 【解析】设简谐振动的运动方程为：x＝Asin（ωt＋φ0），则ω＝2π/T 假设x1＝0时对应t＝0，φ0＝0，将x2＝A/2代入运动方程得 A/2＝Asin（ωt）?sin（ωt）＝1/2?ωt＝π/6＋kπ（k＝0，1，…） 当k＝0时有最短时间tmin＝（π/6）/ω＝（π/6）/（2π/T）＝T/12。
5.2 课后习题详解 一、复习思考题 §5-1 热运动的描述理想气体模型和状态方程 5-1-1 试解释气体为什么容易压缩，却又不能无限地压缩． 答：（1）气体容易压缩：物质都是由大量分子组成的．分子之间总是存在一定的间隙，并存在相互作用力．气体分子之间的间隙是最大的，而在常温常压下除了碰撞以外分子间的相互作用可以忽略，这就使得气体非常容易被压缩． （2）不能无限压缩不仅因为分子有一定的大小，而且当分子之间距离压缩到一定程度后，分子之间的相互作用就不可忽略了． 例如，分子之间的作用力与分子距离的关系如图5-1-1所示． ①当r ＝r 0（r 0≈10－10m ）或很大时，相互作用力等于零． ②当r>r 0时，作用力表现为吸引力，距离的增加时引力也增大，达到某个最大值后又随距离的增加而减小，当 r>10－9m 时这个吸引力就可忽略了． ③如果r 5-1-2 气体在平衡状态时有何特征？这时气体中有分子热运动吗？热力学中的平衡与力学中的平衡有何不同？ 答：（1）气体的平衡态是指一定容积内的气体，其温度、压强处处相等，且不随时间发生变化的状态．描述气体状态的三个宏观参量分别是体积、温度和压强．因此，气体在平衡状态的特征是宏观参量不随时间发生变化． （2）气体分子的热运动是大量分子无休止的随机运动． ①从微观而言，这种随机运动是永不停息的，单个分子的运动速度大小和方向都会因彼此碰撞而随机改变． ②平衡态时，从宏观而言，大量分子的这种热运动平均效果是不随时间而变化的．因此平衡态是说分子处于“动态平衡”，仍存在分子热运动． （3）①气体的平衡状态是指在无外界作用下气体系统内大量分子热运动的统计平均效果，此时分子系统整体没有运动，系统内分子却一直在无规则地运动； ②力学中的平衡状态是指分子系统整体上无合外力或合外力矩的作用，因而处于静止或匀速定向运动或转动，微观上的单个分子，它们总是不断互相发生碰撞，并相互作用，因而永远不会处于力学的平衡态． §5-4 能量均分定理理想气体的内能 5-4-1 对一定量的气体来说，当温度不变时，气体的压强随体积的减小而增大；当体积不变时，压强随温度的升高而增大．就微观来看，它们是否有区别？ 答：气体的压强是指气体分子作用在容器壁上单位面积的碰撞力．由压强公式知，单位体积内的分子数n和分子平均平动动能是气体压强的影响因素． 第12章 光 学 12.1 复习笔记 一、几何光学简介 1 ．光的传播规律 （1）光在传播过程中遵从的三条实验规律 ①光的直线传播定律：光在均匀介质中沿直线传播； ②光的独立传播定律：光在传播过程中与其他光束相遇时，各光束都各自独立传播，不改变其性质和传播方向； ③光的反射定律和折射定律：光入射到两种介质分界面时，其传播方向发生改变，一部分反射，另一部分折射． 图12-1 光的反射和折射 实验表明： a ．反射光线和折射光线都在入射光线和界面法线所组成的入射面内． b ．反射角等于入射角． i i =' c ．入射角i 与折射角r 的正弦之比与入射角无关，而与介质的相对折射率有关，即或 r n i n sin sin 21=式中，比例系数n 21为第二种介质相对于第一种介质的折射率． （2）光路可逆原理 当光线的方向返转时，光将循同一路径而逆向传播． （3）费马原理 费马原理：光从空间的一点到另一点是沿着光程最短的路径传播． 光程是折射率n 与几何路程l 的乘积，则费马原理的一般表达式为 ?=B A l n 值值 d 即光线在实际路径上的光程的变分为零． 2．全反射 （1）全反射概念 当入射角i ＝i c 时，折射角r ＝90°，因而当入射角i ≥i c 时，光线不再折射而全部被反射（图12-2），该现象称为全反射，入射角i c 称为全反射临界角． 1 2 c arcsin n n i = 图12-2 光的反射和折射 （2）隐失波 根据波动理论，光产生全反射时，仍有光波进入第二介质，它沿着两介质的分界面传播，其振幅随离开分界面的距离按指数衰减．一般来说，进入第二介质的深度约为一个波长，这样的波称为隐失波． （3）全反射的应用 光导纤维特点：外层折射率小于内层折射率． 图12-3 光导纤维 3．光在平面上的反射和折射 （1）平面镜 从任一发光点P 发出的光束，经平面镜反射后，其反射光线的反向延长线相交于P ＇点．而实际光线并没有通过P ＇点，因此 P ＇点为P 点的虚像，P ＇点与P 点成镜面对称． 图12-4 平面镜成像 （2）三棱镜 第13章 早期量子论和量子力学基础 13.2 课后习题详解 一、复习思考题 §13-1 热辐射普朗克的能量子假设 13-1-1 两个相同的物体A和B，具有相同的温度，如A物体周围的温度低于A，而B物体周围的温度高于B．试问：A和B两物体在温度相同的那一瞬间，单位时间内辐射的能量是否相等？单位时间内吸收的能量是否相等？ 答：单位时间内辐射的能量和吸收的能量不相等． （1）物体的辐出度M（T）是指单位时间内从物体表面单位面积辐射出的各种波长的 总辐射能．由其函数表达式可知，在相同温度下，各种不同的物体，特别是在表面情况（如粗糙程度等）不同时，Mλ（T）的量值是不同的，相应地M（T）的量值也是不同的． 若A和B两物体完全相同，包括具有相同的表面情况，则在温度相同时，A和B两物 体具有相同的辐出度． （2）A和B两物体在温度相同的那一瞬间，两者的温度与各自所处的环境温度并不 相同，即未达到热平衡状态．因为A物体周围的环境温度低于A，所以物体A在单位时间 内的吸收能小于辐射能；又因为B物体周围的环境温度高于B，所以物体B在单位时间内 的吸收能大于辐射能．因为两者的辐出能相同，所以单位时间内A物体从外界吸收的能量 大于B物体从外界吸收的能量． 13-1-2 绝对黑体和平常所说的黑色物体有何区别？绝对黑体在任何温度下，是否都是黑色的？在同温度下，绝对黑体和一般黑色物体的辐出度是否一样？ 答：（1）①绝对黑体（黑体）是指在任何温度下，对任何波长的辐射能的吸收比都等于1，即aλ（T）＝1的物体．绝对黑体不一定是黑色的，它是完全的吸收体，然而在自然界中，并不存在吸收比等于1的黑体，它是一种像质点、刚体、理想气体一类的理想化的物理模型．实验中通常以不透明材料制成开有小孔的空腔作为绝对黑体的近似，空腔的小孔就相当于一个黑体模型． ②黑色物体是指吸收大部分色光，并反射部分复色光，从而使人眼看不到其他颜色，在人眼中呈现出黑色的物体．现实生活中的黑色物体的吸收比总是小于1，如果吸收比等于1，那么物体将没有反射光发出，人眼也就接收不到任何光线，那么黑色物体也就不可视了． 因为绝对黑体对外界的能量不进行反射，即没有反射光被人眼接收，从这个角度讲，它是“黑”的．如同在白天看幽深的隧道，看起来是黑色，其实是因为进入隧道的光线很少被发射出来，但这并不代表隧道就是黑色的．然而，黑色物体虽然会吸收大部分色光，但还是会反射光线的，只是反射的光线很微弱而已．所以，不能将黑色的物体等同于黑体． （2）绝对黑体是没有办法反射任何的电磁波的，但它可以放出电磁波来，而这些电磁波的波长和能量则全取决于黑体的温度，却不因其他因素而改变．黑体在700K以下时，黑体所放出来的辐射能量很小且辐射波长在可见光范围之外，看起来是黑色的．若黑体的温度超过700K，黑体则不会再是黑色的了，它会开始变成红色，并且随着温度的升高，而分别有橘色、黄色、白色等颜色出现，例如，根据冶炼炉小孔辐射出光的颜色来判断炉膛温度． 程守洙《普通物理学》考研真题详解1质点作半径为R的变速率圆周运动，以v表示其某一时刻的速率，则质点加速度的大小为（）。[北京邮电大学2010研] A．dv/dt B．v2/R C． D．[（dv/dt）2＋（v4/R2）]1/2 【答案】D查看答案 【解析】本题考查了曲线运动中加速度大小的求解，质点切向加速度为at＝dv/dt，法向加速度为an＝v2/R，故质点加速度的大小应为 2一质点在xoy平面上运动，其速度的两个分量是vx＝Ay，vy＝v0，其中A、v0为常量，已知质点的轨道通过坐标原点，则该质点的轨道方程为（）。[电子科技大学2008研] A．x＝[A/（2vo）]y2 B．y＝[A/（2vo）]x2 C．x＝（2vo/A）y2 D．x＝2Avoy2 【答案】A查看答案 【解析】本题考查了利用已知运动学参数求解轨迹方程，由 可得y＝v0t，同理由 可得x＝Av0t2/2，联立x和y的表达式，即可得到轨迹方程为x＝[A/（2v0）]y2。3一质点在xoy平面上运动，其速度的两个分量是vx＝Ay，vy＝vo，其中A、vo为常量，则质点在点（x，y）处的切向加速度为（）。[电子科技大学2009研] A． B． C． D． 【答案】A查看答案 【解析】本题考查了利用速度的分量式求解速度大小并计算切向加速度，由题意，合速度的大小为 则切向加速度的大小为 4一质量为m的质点沿半径R的圆周运动，其法向加速度an＝at2，式中a为常量，则作用在质点上的合外力的功率为（）。[电子科技大学2010研] A．P＝mRat B． C． D．P＝0 【答案】A查看答案 9.1 复习笔记 一、电磁感应定律 1．电磁感应现象 当穿过一个闭合导体回路所包围的面积内的磁通量发生变化时，不管该变化是由何原因引起的，在导体回路中均会产生感应电流．这种现象称为电磁感应现象．感应电流的方向和大小分别由楞次定律和法拉第电磁感应定律来确定． 2．楞次定律 闭合回路中感应电流的方向，总是使得它所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化（增加或减少）． 楞次定律，可用来确定感应电流的方向． 3．法拉第电磁感应定律 （1）法拉第电磁感应定律 通过回路所包围的面积的磁通量发生变化时回路中产生的感应电动势与磁通量对时间的变化率成正比，即 （2）感应电动势的方向 感应电动势的方向与的变化间的关系如图9-1所示． 台 图9-1 感应电动势的方向与 的变化之间的关系 （3）N 匝线圈中的总电动势 当每匝中通过的磁通量都相同时，N 匝线圈中的总电动势应为各匝中电动势的总和：把称为线圈的磁通量匝数或磁链． φ N （4）感生电荷量 在t1到t2时间内通过导线任一截面的感生电荷量为： 式中，和分别为时刻通过导线回路所包围面积的磁通量． 1Φ2Φ 21,t t 结论：在一段时间内通过导线截面的电荷量与这段时间内导线回路所包围的磁通量的变化值成正比，而与磁通量变化的快慢无关． （5）法拉第电磁感应定律的积分形式 式中，S 是以闭合回路为边界的任意曲面． 二、动生电动势 1．动生电动势 磁场保持不变，导体回路或导体在磁场中运动，由此产生的电动势称为动生电动势． 2．感生电动势 导体回路不动，磁场发生变化，由此产生的电动势称为感生电动势． 3．在磁场中运动的导线内的感应电动势 如图9-2，导线 MN 在磁场中以速度V 向右运动，则 （1）自由电子受到的洛伦兹力 F 为： 式中，e 为电子电荷量的绝对值． （2）运动导线内总的动生电动势： （3）载流导线在外磁场中受到安培力F 的大小为 图9-2 动生电动势 4．在磁场中转动的线圈内的感应电动势 如图9-3，矩形线圈abcd 在均匀磁场中以 为轴作匀速转动，线圈匝数为N ，线圈面积为S ，线圈平面的法线单位矢量与磁感应强度B 之夹角为θ，则 普通物理学考研程守洙《普通物理学》2021考研真 题库 一、选择题 1质点作半径为R的变速率圆周运动，以v表示其某一时刻的速率，则质点加速度的大小为（）。[北京邮电大学2010研] A．dv/dt B．v2/R C． D．[（dv/dt）2＋（v4/R2）]1/2 【答案】D @@@ 【解析】本题考查了曲线运动中加速度大小的求解，质点切向加速度为a t＝dv/dt，法向加速度为a n＝v2/R，故质点加速度的大小应为 2一质点在xoy平面上运动，其速度的两个分量是v x＝Ay，v y＝v0，其中A、v0为常量，已知质点的轨道通过坐标原点，则该质点的轨道方程为（）。[电子科技大学2008研] A．x＝[A/（2v o）]y2 B．y＝[A/（2v o）]x2 C．x＝（2v o/A）y2 D．x＝2Av o y2 【答案】A @@@ 【解析】本题考查了利用已知运动学参数求解轨迹方程，由 可得y＝v0t，同理由可得x＝Av0t2/2，联立x和y的表达式，即可得到轨迹方程为x＝[A/（2v0）]y2。 3一质点在xoy平面上运动，其速度的两个分量是v x＝A y，vy＝v o，其中A、v o为常量，则质点在点（x，y）处的切向加速度为（）。[电子科技大学2009研] A． B． C． D． 【答案】A @@@ 【解析】本题考查了利用速度的分量式求解速度大小并计算切向加速度，由题意，合速度的大小为 则切向加速度的大小为 4一质量为m的质点沿半径R的圆周运动，其法向加速度a n＝at2，式中a为常量，则作用在质点上的合外力的功率为（）。[电子科技大学2010研] A．P＝mRat B． C． D．P＝0 【答案】A @@@ 【解析】本题考查了圆周运动的向心加速度公式以及能量守恒，圆周运动满足v2/R＝a n，得到质点动能为mv2/2＝mRat2/2，由能量守恒可知，合外力做功转化为动能，则t时刻合外力的瞬时功率为 6.1 复习笔记 一、热力学第零定律和第一定律 1．热力学第零定律 如果两个物体都与处于确定状态的第三物体处于热平衡，则该两个物体彼此处于热平衡，这个结论称为热力学第零定律． 温度是决定一个物体是否能与其他物体处于热平衡的宏观性质． 2．热力学过程 （1）热力学系统 热力学系统是指在热力学中所研究的物体或物体组，简称系统． （2）热力学过程 热力学过程是指系统从一个平衡态过渡到另一个平衡态所经过的变化历程． （3）分类 ①准静态过程是无限缓慢的状态变化过程； ②非静态过程是指中间状态为非平衡态的过程． 热力学的研究是以准静态过程的研究为基础． 3．功热量内能 （1）系统与外界进行能量交换的方式 ①作功：通过宏观的规则运动来完成； ②热量传递：通过分子的无规则运动来完成． 系统状态发生变化时，只要初、末状态给定，不论经历的过程有何不同，外界对系统所作的功和向系统所传递的热量的总和，总是恒定不变的． （2）宏观功与微观功 把机械功、电磁功等统称为宏观功．把热量的传递称为微观功． （3）内能 从气体动理论的角度看，如不考虑分子内部结构，系统中所有分子热运动的能量和分子与分子间相互作用的势能的总和称为系统的内能． 内能的改变量只决定于初、末两个状态，而与所经历的过程无关，内能是系统状态的单值函数． 4．热力学第一定律 （1）热力学第一定律 如果有一系统，外界对它传递的热量为Q ，系统从内能为E1 的初始平衡状态改变到内 能为E2的终末平衡状态，同时系统对外所作的功为A，则不论过程如何，总有上式为热力学第一定律．微小的状态变化时 （2）意义 外界对系统传递的热量，一部分使系统的内能增加，另一部分用于系统对外作功． 二、热力学第一定律对于理想气体准静态过程的应用 1．等体过程气体的摩尔定体热容 （1）等体过程 ①定义 等体过程是指系统保持体积不变，连续地与一系列有微小温度差的恒定热源接触，使 物理与工程 Vol.17 No.4 2007 新书简介 老树春深更著花 ———对《普通物理学》 (第六版)(程守洙,江之永主编)的浅评严导淦 (同济大学,上海 200092) 由程守洙,江之永主编;胡盘新,汤毓骏,钟季康修订的《普通物理学》(第六版)(以下简称“本书” )作为普通高等教育“十一五”国家规划教材,已于2006年12月由高等教育出版社出版发行,以应对当前有关院校教学之急需. 叨蒙作者们惠赠样书,得以先睹为快.数月来潜心拜读,深受启迪,获益匪浅. 笔者作为一名工科物理教学工作者,回溯1961年本书第一版出台以来,无论在教学实践中,或在教材编写工作中,一直受益于本书,与本书有挥之不去的情愫. 特别是“十年动乱”后,改革开放之初,教育界处于一片荒漠冷霜,程守洙、江之永两位主编以古稀之年,挺身而出,挥洒余热,动员和组织一批上海高校的精英,编写了本书第三版,由当时的人民教育出版社倾力出版,备受全国同行瞩目,一时奉为范本,并解决了全国工科物理教材缺失的燃眉之急,为“文革”后步入正规办学做出了贡献,以至“洛阳纸贵”,影响遍及全国. 此后,随着改革开放形势的日益深化和物理学科自身的长足发展,在近30年来,本书相继推出了第四版和第五版.正如本书第六版“编者的话”开头所说的,“……自1961年第一版问世以来,历时40余载,已经五版,深受广大读者和师生的厚爱,是我国流行使用时间最长,使用范围最广,培养人才最多的教材.” 有道是“苍龙日暮还行雨,老树春深更著花.”而今,随着岁月的推移,本书的几位修者亦已步入老境,然宝刀不老,壮心不已,在第五版的基础上,按照新的基本要求,旧貌换新颜,推出了第六版.从整体上看,本书是一部精心打造的力作,有别于国内一些同类的传统教材,在教材改革的道路上继往开来,与时俱进,有所创新,值得出版,以飨广大师生.这也许对改变多年来工科大学物理课程教学的颓势有所裨益,起到推波助澜的作用. 本书的特色表现在: 1)编写主旨明确,突出了“物理学是研究物质、能量和相互作用的一门科学”这一主题.为此,将第五版的力、热、电、波和近代物理各篇的篇名删掉,以免分篇论述而导致这一主题的淡化;与此同时,在每章开场白中点明该主题,并在各章标题和正文中,力图突现能量和相互作用的要旨,使各种物理运动研究的重点都落实在能量和相互作用上.例如,在力学中将“质点的运动”和“牛顿运动定律”两章合成为“力和运动”一章,突出力和相对运动的关系,引述力学的相对性原理,而把动能和势能以及相互转换的论述作为力学的重点内容.对热学部分,则突出分子力和内能,而以热功转换和热力学过程的不可逆性作为重点.电学部分的重点为库仑力、高斯定理、电场能、磁场能;波动部分的重点为能量的传递和在干涉和衍射过程中能量的不均匀定域分布;近代物理侧重于能量子、光子和物质波的介绍. 2)本书在处理教材内容时既保证了经典物理内容,又加强了近代物理内容,并适当介绍了现代工程技术的新发展.从当前的普通物理教学来看,本书近代物理部分的内容选材,深广度的叙述等还是较适中的,既不流于“科普化”,要求似又不过高,比较容易获得工科专业师生的认同. 3)重视物理问题的研究和计算方法的介绍.众所周知,物理学的发展不仅滥觞于力学,并且许多研 2 6程守洙《普通物理学》(第6版)(下册)-第12章 光 学-复习笔记【圣才出品】
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