本书系统阐述了量子物理学的基本原理、研究方法及在诸多学科领域中的实际应用。其特色是尽可能减少烦琐的数学推导,注重物理思想和基本原理及方法的正确、系统和简明描述,深入浅出,通俗易读,注重应用;加强了量子物理学基本原理在相关理工科领域(如化学、材料科学、光电科学与工程、量子信息、生命科学等)中的实际应用介绍,帮助读者达到“学以致用”的目的;此外,本书还对该领域目前的一些主要热点问题进行了分析和展望。
学习本书,需要预修的课程包括微积分、线性代数、常微分方程和大学物理。有关偏微分方程等数学物理方法的内容,在本书最后设有数学附录,方便读者查阅。
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本书是根据教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会编制的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》(2023年版),在第一版的基础上修订而成的。全书共七章,包括47个操作实验,系统地介绍了测量、有效数字运算、不确定度评定和数据处理的基本知识。全书按不同层次精选了17个基础性实验,8个综合性、应用性与近代物理实验,14个专题研究、设计性实验,7个PASCO创新系列实验,1个虚拟仿真实验配套+省级虚拟仿真一流课程实验等。本书引入了PASCO、虚拟仿真等现代化的实验教学新理念和实验方法,建设了体现农林特色的集基础
本书根据教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会所制定的《非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求》编写。本书紧密结合职业教育的特点,注重物理原理在工程领域的应用,引入最新的科学发现和技术应用,强调教材的实用性和时代性,致力于提升学生的科学素养和实践能力,更好地服务于专业学习与持续发展。本书内容结构严谨,共分为五大模块、十三章内容:力学模块涵盖质点力学、动量与能量和刚体;电磁学模块包括静电场、静电场中的导体和电介质、稳恒磁场和电磁感应;热学模块涉及气体动理论和热力学基础;振动与波动模块包含机械振动、机械波和波动光学;近代物理学模块主要介绍狭义相对论和量子力学及其相关应用。各模块间既相互衔接,又各自独立,可满足不同专业的个性化教学需求。为彰显职业教育的鲜明特色,每节内容均以学习要求和学习情境为引,通过知识探究进行知识学习,借助情景解答、知识拓展、××与物理等栏目进行深入浅出的总结归纳,再辅以自主学习、合作交流、查阅资料等学习任务,旨在强化实践应用,引导学生自主学习,培养学生将理论知识转化为实际操作技能的能力。本书可作为高等职业院校理工科非物理专业学生的大学物理教材,对于应用型本科院校的理工专业学生亦具备适用性。此外,本书亦可作为相关专业的参考书籍。
本书是一本专门讲授科学仪器中所涉及到的近代物理知识的教材,可以让读者更有针对性的学习到所需知识,有望帮助进一步提升我国的科学仪器研发水平,培养能够从事相关领域工作的高层次人才。基于天津大学精密仪器与光电子工程学院在仪器专业人才培养工作的丰富经验,本书围绕科学仪器的研究、开发、管理等工作,精心遴选了原子物理、量子力学、固体物理和半导体物理领域与之相关的基础知识。在讲授物理知识的同时,本书还穿插介绍了利用这些物理原理研制开发的科学仪器,如光谱仪、电子显微镜、热成像仪等。希望通过有针对性地选取与科学仪器相关的物理知识,并结合科学仪器的工程化开发过程,搭建起一座连接科学研究与仪器开发的桥梁,为读者后续深入学习其它仪器类课程、从事科学仪器的研究与开发工作、解决相关领域复杂工程问题打下坚实的基础。
本书重视培养学生的物理思维能力和科学探究能力,注重发挥学生的学习自主性。物理实验的基础知识以及书中每个实验都提供相关微课视频,以二维码的形式附在教材中,方便学生在预习过程中结合教材灵活自主地学习。本书对实验数据记录和数据处理采用整页单独排版的形式,注重学生数据处理的规范化训练,提高学生对实验结果进行科学分析和处理的能力。在实验内容的安排和选择上,结合理工科的专业特点,分为力学和热学实验、电磁学实验、光学实验、设计性实验和研究性实验,全书内容丰富,层次分明,可满足不同专业学生的需求。设计性实验给出实验题目、要求和实验条件,由学生自己设计方案并独立完成全过程实验。研究性实验结合了物理在工程技术中的应用,包含了部分科学前沿实验,学生围绕实验课题,以科研方式进行实验,提高了创新能力。
《写给大众的量子世界指南》涉及微观世界的方方面面,而这正是量子理论主宰一切的领域,具体内容包括原子物理、核物理、粒子物理、量子基本理论、量子技术及量子器件、量子待解决的热点问题等,有如一本量子方面的小型“百科全书”,采用“自问自答”的形式,先以读者的角度提出问题,再以学者的姿态给出解答,前后衔接流畅,概念清晰,内容丰富;全书几乎没有公式,更多的是采用通俗的叙述+形象的图解+相关物理学家的写实经历,来向读者娓娓讲述一个关于科学的故事,保持学术性的同时,又增强了故事性;中间穿插有量子领域学者的人物小传作为点缀,在科学之外又多了一层人文气息;阅读本书,对读者没有门槛,只要他对科学或科学家感兴趣,就能够乐在其中。