具体描述
大学物理教程（下册），ISBN：9787040291933，作者：夏兆阳 主编
好的，这是一份关于《大学物理教程（下册）》的替代图书简介，旨在详细介绍一本与该主题相关但内容截然不同的书籍。 --- 图书名称： 《现代材料科学基础与应用导论》 作者： 张伟 教授，李明 博士 出版社： 科学技术文献出版社 ISBN： 978-7-5045-9876-5 页数： 680 页 装帧： 精装 --- 内容提要 《现代材料科学基础与应用导论》 是一部全面、深入探讨当代材料科学核心概念、实验方法及前沿应用的权威教材。本书旨在为物理学、化学、工程学以及材料科学等相关专业的高年级本科生和研究生提供一个坚实的理论基础和广阔的视野。 本书结构严谨，逻辑清晰，从微观结构到宏观性能，层层递进，力求在阐述基本原理的同时，紧密结合实际工程应用案例，展现材料科学跨学科交叉的独特魅力。 第一部分：晶体结构与缺陷 本书开篇详述了固体物理学的基石——晶体结构。我们深入剖析了晶体的完美结构，包括布拉维点阵、密堆积结构（如面心立方、体心立方、六方最密堆积）的几何特征及其与宏观密度的关系。 随后，重点讨论了晶体缺陷对材料性能的决定性影响。内容涵盖点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错，包括刃型、螺型及混合型位错）的 Burgers 矢量分析，以及面缺陷（晶界、孪晶界）。特别引入了位错运动学理论，解释了金属塑性变形的微观机制，并引入了电子显微镜（如透射电镜 TEM）在缺陷表征中的应用。 第二部分：热力学与相变动力学 材料的稳定性和演化过程是材料科学的核心议题。本部分系统阐述了材料热力学的基本原理，包括吉布斯自由能、相图的构建（如二元合金相图的杠杆定律与连接线规则）。 重点聚焦于相变动力学。详细讨论了形核理论（均相与非均相形核）和长大机制。引入了经典的 Avrami 方程，用于定量描述相变速率。对于固态扩散，本书不仅回顾了 Fick 定律，更结合了晶体缺陷的机制，解释了扩散在合金化、热处理过程中的关键作用。 第三部分：电子结构与电学性质 本章深入探讨了固体中电子的能带理论。从薛定谔方程在周期性晶格中的解（布洛赫定理）出发，推导了能带结构的形成。清晰区分了导体、半导体和绝缘体中电子和空穴的输运机制。 对于半导体材料，本书详述了本征半导体与杂质半导体的导电特性，包括费米能级、载流子迁移率及复合机制。此外，还专门辟出章节介绍功能材料中的特殊电学现象，如铁电性、压电效应以及巨磁阻效应（GMR），这些都是现代电子器件的基础。 第四部分：力学行为与断裂理论 材料的承载能力和可靠性是工程应用的首要考量。本部分详尽分析了材料的弹性与塑性行为。弹性部分包括杨氏模量、剪切模量与泊松比的测量方法。塑性部分则围绕位错运动展开，引入了加工硬化、加工软化、蠕变等现象。 理论部分深入讲解了断裂力学。系统介绍了线弹性断裂力学（Griffith 裂纹理论、应力强度因子 $K$）和弹塑性断裂力学（J 积分）。重点剖析了疲劳现象的机制，包括低周疲劳与高周疲劳的 Paris 规律，为结构安全设计提供了量化工具。 第五部分：功能材料与前沿进展 最后一部分将视角转向二十一世纪的重点研究领域——功能材料。 磁性材料： 从朗之万理论到居里点，介绍了软磁材料和硬磁材料的结构与性能，以及磁畴壁的运动控制。 介电与铁电材料： 阐述了介电弛豫、极化机制，并聚焦于钙钛矿结构氧化物在存储器件中的应用。 纳米材料： 探讨了量子尺寸效应，如量子点、纳米线和石墨烯的独特光电特性，以及其在催化和生物医学领域的潜力。 高分子材料： 简要介绍了高分子链的构象、粘弹性行为及玻璃化转变温度（Tg）的测定。 本书特色 1. 深度与广度的完美结合： 内容覆盖了材料科学的四大支柱（结构、热力学、性能、加工），确保读者获得全面知识体系。 2. 强调微观机制： 所有宏观性能的讨论，均追溯到原子和晶体缺陷的层面进行解释，符合现代物理对材料学的要求。 3. 丰富的习题与案例： 每章末尾均附有难度分级的习题，并穿插了数十个来自航空航天、能源存储和生物医学领域的真实工程案例分析。 4. 前沿视野： 紧跟近年来在二维材料、先进复合材料以及自修复材料领域的研究热点，使内容保持与时俱进。 适用对象： 材料科学与工程、物理学、应用化学、机械工程、电子工程等相关专业高年级本科生、研究生及科研人员。 ---
作者简介
目录信息
第四篇 电磁场 第10章 静电场 10.1 电荷 库仑定律 10.2 静电场 电场强度 10.3 静电场中的高斯定理 10.4 静电场的环路定理 10.5 电势 10.6 电场强度与电势的微分关系 思考题十 习题十 第11章 静电场中的导体和电介质 11.1 静电场中的导体 11.2 静电场中的电介质 11.3 电容 电容器 11.4 电位移矢量 有电介质时的高斯定理 11.5 静电场的能量 能量密度 思考题十一 习题十一 第12章 恒定磁场 12.1 磁场 磁感强度 12.2 毕奥—萨伐尔定律 12.3 磁场的高斯定理 12.4 磁场的安培环路定理 12.5 磁场对运动电荷的作用 12.6 磁场对载流导线的作用 12.7 磁介质中的磁场 思考题十二 习题十二— 第13章 电磁感应 电磁场 13.1 电磁感应现象与感应电动势 13.2 动生电动势和感生电动势 13.3 自感和互感 13.4 磁场的能量 13.5 变化的电磁场 电磁波 思考题十三 习题十三第五篇 近代物理 第14章 相对论基础 14.1 狭义相对论产生的科学背景 14.2 狭义相对论的基本原理 同时的相对性 14.3 高速运动的时间延缓和长度收缩 14.4 新的变换关系——洛伦兹变换 14.5 相对论性质量、能量和动量 14.6 广义相对论产生的背景 14.7 引力红移与引力时间延缓 14.8 弯曲的空间 14.9 相对论的意义 思考题十四 习题十四 第15章 量子物理基础 15.1 光的粒子性 15.2 光的波粒二象性 康普顿效应 15.3 粒子的波动性 15.4 量子力学基本原理 15.5 量子力学中的一维定态问题 15.6 氢原子理论 15.7 电子的自旋 原子的壳层结构 15.8 量子力学的应用 思考题十五 习题十五习题答案
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