本書是張三慧編著的《大學(xué)物理學(xué)》（第三版）中的下冊，包括電磁學(xué)、光學(xué)和量子物理，按傳統(tǒng)方法講述電磁學(xué)的基本理論，包括靜止和運動電荷的電場，運動電荷和電流的磁場，介質(zhì)中的電場和磁場，電磁感應(yīng)，電磁波等。除了基本內(nèi)容外，還專題介紹了大氣電學(xué)、超導(dǎo)、等離子體等今日物理趣聞和著名科學(xué)家介紹，作為選講或選讀內(nèi)容，以擴大學(xué)生的現(xiàn)代知識領(lǐng)域�；緝�(nèi)容簡明扼要，選讀部分通俗易懂。
本書可作為高等院校的物理教材，也可以作為中學(xué)物理教師教學(xué)或其他讀者自學(xué)的參考書，與本書配套的《大學(xué)物理學(xué)（第三版）學(xué)習輔導(dǎo)與習題解答》可幫助讀者學(xué)習本書。
這部《大學(xué)物理學(xué)》（第三版）含力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和量子物理5部分內(nèi)容。本書內(nèi)容完全涵蓋了2006年我國教育部發(fā)布的“非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程基本要求”。書中對物理學(xué)的基本概念與規(guī)律進行了正確明晰的講解。講解基本上都是以最基本的規(guī)律和概念為基礎(chǔ)，推演出相應(yīng)的概念與規(guī)律。筆者認為，在教學(xué)上應(yīng)用這種演繹邏輯更便于學(xué)生從整體上理解和掌握物理課程的內(nèi)容。
力學(xué)是以牛頓定律為基礎(chǔ)展開的。除了直接應(yīng)用牛頓定律對問題進行動力學(xué)分析外，還引入了動量、角動量、能量等概念，并著重講解相應(yīng)的守恒定律及其應(yīng)用。除慣性系外，還介紹了利用非慣性系解題的基本思路，剛體的轉(zhuǎn)動、振動、波動這三章內(nèi)容都是上述基本概念和定律對于特殊系統(tǒng)的應(yīng)用。
熱學(xué)的講述是以微觀的分子運動的無規(guī)則性這一基本概念為基礎(chǔ)的。除了闡明經(jīng)典力學(xué)對分子運動的應(yīng)用外，特別引入并加強了統(tǒng)計概念和統(tǒng)計規(guī)律，包括麥克斯韋速率分布律的講解。對熱力學(xué)第一定律也闡述了其微觀意義。對熱力學(xué)第二定律是從宏觀熱力學(xué)過程的方向性講起，說明方向性的微觀根源，并利用熱力學(xué)概率定義了玻耳茲曼熵并說明了熵增加原理。這種講法最能揭露熵概念的微觀本質(zhì)，也便于理解熵概念的推廣應(yīng)用。
電磁學(xué)按照傳統(tǒng)講法，講述電磁學(xué)的基本理論，包括靜止和運動電荷的電場、運動電荷和電流的磁場、介質(zhì)中的電場和磁場、電磁感應(yīng)、電磁波等。
光學(xué)以電磁波和振動的疊加的概念為基礎(chǔ)，講述了光電干涉和衍射的規(guī)律。光的偏振講述了電磁波的橫波特征。然后，根據(jù)光電波動性在特定條件下的近似特征--直線傳播，講述了幾何光學(xué)的基本定律及反射鏡和透鏡的成像原理。
以上力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)各部分的內(nèi)容基本上都是經(jīng)典理論，但也在適當?shù)胤酱┎辶肆孔永碚摰母拍詈徒Y(jié)論以便相互比較。前言大學(xué)物理學(xué)（第三版） 量子物理是從波粒二象性出發(fā)以定態(tài)薛定諤方程為基礎(chǔ)講解的。介紹了原子、分子中電子的運動規(guī)律以及狹義相對論的知識。狹義相對論的講解以兩條基本假設(shè)為基礎(chǔ)，從同時性的相對性這一“關(guān)鍵的和革命的”（楊振寧語）概念出發(fā)，逐漸展開得出各個重要結(jié)論。這種講解可以比較自然地使學(xué)生從物理上而不只是從數(shù)學(xué)上弄懂狹義相對論的基本結(jié)論。關(guān)于教學(xué)要求中的擴展內(nèi)容，如基本粒子和宇宙學(xué)的基本知識是在“今日物理趣聞A”和“今日物理趣聞C”欄目中作為現(xiàn)代物理學(xué)前沿知識介紹的。
本書除了5部分的基本內(nèi)容外，還開辟了“今日物理趣聞”欄目，介紹物理學(xué)的近代應(yīng)用與前沿發(fā)展。
本書各章均配有習題，以幫助學(xué)生理解和掌握已學(xué)的物理概念和定律或擴充一些新的知識。這些題目有易有難，絕大多數(shù)是實際現(xiàn)象的分析和計算。題目的數(shù)量適當，不以多取勝。也希望學(xué)生做題時不要貪多，而要求精，要真正把做過的每一道題從概念原理上搞清楚，并且用盡可能簡潔明確的語言、公式、圖像表示出來，需知，對一個科技工作者來說，正確地書面表達自己的思維過程與成果也是一項重要的基本功。
本書在保留經(jīng)典物理精髓的基礎(chǔ)上，特別注意加強了現(xiàn)代物理前沿知識和思想的介紹。本書內(nèi)容取材在注重科學(xué)性和系統(tǒng)性的同時，還注重密切聯(lián)系實際，選用了大量現(xiàn)代科技與我國古代文明的資料，力求達到經(jīng)典與現(xiàn)代，理論與實際的完美結(jié)合。
本書在量子物理中專門介紹了近代（主要是20世紀30年代）物理知識，并在其他部分適當介紹了物理學(xué)的最新發(fā)展，同時為了在大學(xué)生中普及物理學(xué)前沿知識以擴大其物理學(xué)背景，在“今日物理趣聞”專欄中，分別介紹了基本粒子、混沌--決定論的混亂、大爆炸和宇宙膨脹、能源與環(huán)境、等離子體、超導(dǎo)電性等專題。這些都是現(xiàn)代物理學(xué)以及公眾非常關(guān)心的題目。本書所介紹的趣聞有的已伸展到最近幾年的發(fā)現(xiàn)，這些“趣聞”很受學(xué)生的歡迎，他們拿到新書后往往先閱讀這些內(nèi)容。
物理學(xué)很多理論都直接聯(lián)系著當代科技乃至人們的日常生活。教材中列舉大量實例，既能提高學(xué)生的學(xué)習興趣，又有助于對物理概念和定律的深刻理解以及創(chuàng)造性思維的啟迪。本書在例題和習題部分引用了大量的實例，特別是反映現(xiàn)代物理研究成果和應(yīng)用的實例，如全球定位系統(tǒng)、光盤、宇宙探測、天體運行、雷達測速、立體電影等。同時還大量引用了我國從古到今技術(shù)上以及生活上的有關(guān)資料，例如古籍《宋紀要》關(guān)于“客星”出沒的記載，北京天文臺天線陣，長征火箭，神舟飛船，天壇祈年殿，黃果樹瀑布，阿迪力走鋼絲，本人抖空竹，1976年唐山大地震，1988年特大洪災(zāi)，等。這些例子體現(xiàn)了民族文化，可以增強學(xué)生對物理的“親切感”，而且有助于學(xué)生的民族自豪感和責任心的提升。
物理教學(xué)除了“授業(yè)”外，還有“育人”的任務(wù)。為此本書介紹了十幾位科學(xué)大師的事跡，簡要說明了他們的思想境界、治學(xué)態(tài)度、開創(chuàng)精神和學(xué)術(shù)成就，以之作為學(xué)生為人處事的借鑒。在此我還要介紹一下我和帕塞爾教授的一段交往。帕塞爾教授是哈佛大學(xué)教授，1952年因?qū)舜殴舱裱芯康某晒麡s獲諾貝爾物理學(xué)獎。我于1977年看到他編寫的《電磁學(xué)》，深深地為他的新講法所折服。用他的書講述兩遍后，于1987年冒然寫信向他請教，沒想到很快就收到他的回信（見附圖）和贈送給我的教材（第二版）及習題解答。他這種熱心幫助一個素不相識的外國教授的行為使我非常感動。
帕塞爾《電磁學(xué)》（第二版）封面
本書作者與帕塞爾教授合影（1993年）
帕塞爾回信復(fù)印件
他在信中寫道“本書170-171頁關(guān)于L. Page的注解改正了第一版的一個令人遺憾的疏忽。1963年我寫該書時不知道Page那篇出色的文章，我并不認為我的講法是原創(chuàng)的--遠不是這樣--但當時我沒有時間查找早先的作者追溯該講法的歷史�，F(xiàn)在既然你也喜歡這種講法，我希望你和我一道在適當時機宣揚Page的1912年的文章�！币晃晃锢韺W(xué)大師對自己的成就持如此虛心、謙遜、實事求是的態(tài)度使我震撼。另外他對自己書中的疏漏（實際上有些是印刷錯誤）認真修改，這種嚴肅認真的態(tài)度和科學(xué)精神也深深地教育了我。帕塞爾這封信所顯示的作為一個科學(xué)家的優(yōu)秀品德，對我以后的為人處事治學(xué)等方面都產(chǎn)生了很大影響，始終視之為楷模追隨仿效，而且對我教的每一屆學(xué)生都要展示帕塞爾的這封信對他們進行教育，收到了很好的效果。
本書的撰寫和修訂得到了清華大學(xué)物理系教師的熱情幫助（包括經(jīng)驗與批評），也采納了其他兄弟院校的教師和同學(xué)的建議和意見。此外也從國內(nèi)外的著名物理教材中吸取了很多新的知識、好的講法和有價值的素材。這些教材主要有：新概念物理教程（趙凱華等）, Feyman Lectures on Physics, Berkeley Physics Course (Purcell E M, Reif F, et al.) , The Manchester Physics Series (Mandl F, et al.) , Physics (Chanian H C.) , Fundamentals of Physics (Resnick R) , Physics (Alonso M et al.）等。
對于所有給予本書幫助的教師和學(xué)生以及上述著名教材的作者，本人在此謹致以誠摯的謝意。清華大學(xué)出版社諸位編輯對第三版雜亂的原稿進行了認真的審閱和編輯，特在此一并致謝。
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