大学物理教程（上下） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西南交通大学出版社

作者:徐行可

出品人:

页数:711

译者:

出版时间:2005-2

价格:55.00元

装帧:

isbn号码:9787810578929

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现代材料科学基础 本书聚焦于构成我们现代世界的物质基石——材料的内在结构、性能、制备工艺及其与应用的紧密联系。 第一部分：晶体结构与缺陷 材料的宏观性能往往源于其微观尺度的原子排列。本书首先系统阐述了晶体学的基本原理。我们深入剖析了点阵理论、布拉维格子以及密堆积结构（如面心立方、体心立方和六方最密堆积），并使用国际晶体学符号（如Miller指数）来精确描述晶面的方向和晶线的方位。对于金属、陶瓷和高分子等不同类型的材料，我们将详细对比其典型的晶体结构特征。 在此基础上，我们将探讨晶体结构中的“不完美”——晶体缺陷。缺陷是材料性能的决定性因素之一。我们将分类讨论线缺陷（位错）、面缺陷（晶界、孪晶界）和体缺陷（空位、间隙原子、沉淀相等）。特别是，我们将详细分析位错如何介导金属的塑性变形，并引入剪切模量、临界分切应力等概念，解释材料硬化和强化机制的微观基础。对于陶瓷材料，离子电荷平衡的缺陷（如肖特基缺陷和弗伦克尔缺陷）如何影响其导电性和扩散行为，也将作为重点内容进行阐述。 第二部分：热力学与相变动力学 理解材料的稳定性和其在特定环境下的演化路径，离不开热力学和相变动力学的视角。本书采用统计力学和经典热力学的结合方法，系统回顾了自由能、吉布斯相律以及相图的绘制与解读。 重点内容包括：二元合金相图的深入分析，如共晶、共熔、固溶体等，并结合冷却曲线分析，推导实际凝固过程中形成的微观组织。我们不仅关注平衡态，也深入探讨了相变过程的动力学——成核与长大理论。从经典的詹金森-艾略特模型到更复杂的非均匀形核，本书将解释为何材料的冷却速率、过冷度以及界面能决定了最终的微观结构形貌（如柱状晶与等轴晶）。 此外，扩散理论在材料科学中占据核心地位。我们将详述Fick定律，并区分晶格扩散（取代式和间隙式）和晶界扩散的激活能差异，解释高/低温下材料内部元素迁移的差异机制。 第三部分：金属材料的力学性能 本章节专注于金属材料在机械载荷下的响应。我们从本构关系出发，区分弹性变形（胡克定律、泊松比）和塑性变形。弹性模量（杨氏模量）的各向异性及其与键合强度的关系是讨论的起点。 塑性变形部分将详细展开位错运动、缠结与交互作用，引入加工硬化、冷作对再结晶温度的影响。我们随后进入断裂力学领域。从韧性材料的滑移与孪生到脆性材料的裂纹扩展，我们将引入Griffith能量平衡概念和应力强度因子 ($K_I$)，并解释Paris定律在疲劳裂纹扩展速率预测中的应用。对于韧性断裂，我们将讨论纤维增韧和裂纹钝化机制。蠕变和应力松弛作为高温力学问题的关键，也将被纳入分析框架，探讨Nabarro-Herring蠕变和扩散蠕变。 第四部分：陶瓷与高分子材料的特性 陶瓷和高分子材料因其独特的化学键合特性，表现出与金属截然不同的性能。 陶瓷部分： 重点在于其离子和共价键合的特性如何导致高硬度、高熔点但低延展性。我们将分析陶瓷的烧结过程，包括烧结致密化过程中的颈部形成与孔隙率去除。力学性能方面，着重讨论陶瓷的脆性断裂机制，以及通过引入第二相（如部分稳定化氧化锆PSZ）实现增韧的增韧机理。电学性能方面，我们将概述铁电体、压电体的工作原理及其在传感器中的应用。 高分子部分： 本章侧重于链结构与宏观性能的关系。我们将讨论链的缠结、构象（卷曲球模型）、玻璃化转变温度 ($T_g$) 和熔点 ($T_m$) 的测定与意义。对于线形、支化和交联聚合物的结构差异如何影响其粘弹性行为，我们将使用Maxwell模型和Voigt模型进行描述。重点分析高分子材料的蠕变、应力松弛以及时间-温度等效原理，解释其在工程应用中的时间依赖性特征。 第五部分：功能材料基础 本部分简介了现代工程中日益重要的几类功能材料的物理基础。 半导体材料： 聚焦于能带理论，区分直接带隙和间带隙半导体。讨论掺杂对费米能级的影响，解释N型和P型半导体的导电机制，为理解电子器件奠定基础。 磁性材料： 阐述铁磁性、反铁磁性和抗磁性的微观来源（自旋偶极相互作用）。介绍磁畴结构、居里温度以及磁滞回线的工程意义，例如软磁材料（高初始磁导率）和硬磁材料（高矫顽力）的应用场景。 导电与介电材料： 讨论金属导电性的经典模型与局域效应。对于绝缘体，我们将关注其高介电常数来源，以及电击穿现象的机制分析。 本书旨在为读者构建一个从原子到宏观性能的完整、系统的材料科学知识框架，强调理论分析与工程应用之间的桥梁作用。

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我必须承认，在我准备期末考试的那些日子里，这本书几乎成了我的“物理圣经”。它对我最大的帮助在于，它不仅仅是知识的堆砌，更是思维方式的训练。很多经典例题的解题步骤都写得极其详尽，每一步背后的物理图像和数学逻辑都交代得明明白白。我以前做题总是喜欢跳步，结果总是算错，但跟着这本书的步骤一步步走下来，我发现自己对问题的理解深度完全不一样了。它教会我如何“看到”力或者场的方向，如何建立正确的物理模型。最让我印象深刻的是电磁学那一部分，那简直是很多同学的噩梦，但这本书对矢量分析和场的概念处理得非常巧妙，通过一些巧妙的类比，把复杂的麦克斯韦方程组也变得可以被理解和接受。说实话，光是跟着这本书把所有例题都弄懂了，我的物理成绩就有了质的飞跃。

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读完这套书，我最大的感受是“豁然开朗”。以前总觉得物理学是少数天才才能理解的深奥学问，但这本书成功地将这种距离感拉近了。它的排版设计也非常人性化，页边空白留得足够多，方便我们随时做笔记和标记重点。而且，它的语言有一种沉稳而坚定的力量感，读起来让人感觉很踏实，仿佛有一位经验丰富的老教授在旁边耐心指导。这本书的“魔力”在于，它不会让你感到你在“啃”一本教材，而更像是在进行一场循序渐进的智力探险。它不满足于让你记住公式，它更致力于让你理解公式背后的自然规律和美感。每一次解开一个难题，那种成就感，绝对不是刷题能比拟的，这套书成功地培养了我的物理直觉。

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这套《大学物理教程》简直是为我们这种物理小白量身定制的救星！我记得刚开始接触这套书的时候，面对那些复杂的公式和抽象的概念，心里真是七上八下的。但是这本书的编排逻辑实在是太清晰了。它不是那种上来就给你一堆公式让你硬背的教科书，而是循序渐进地引导你进入物理的世界。比如，它在讲解力学部分时，总是会先从我们日常生活中能观察到的现象入手，比如物体运动、力的平衡等等，然后才慢慢过渡到理论推导。而且，书里的插图和图示都特别到位，很多原本很难想象的微观粒子运动或者电磁场分布，通过这些图示一下子就变得生动起来了。我尤其喜欢它在每个章节后面设置的“思考题”和“实验探究”部分，这不光是让我们做题巩固知识，更重要的是激发了我们对物理世界的探索欲。这本书的语言风格也是非常亲切自然的，不像有些教材那样板着个脸孔，读起来压力小很多，学习的积极性也因此提高了不少。

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对于我这种自学成性的人来说，选择一套好的教材比找个好老师可能更重要，因为它决定了你构建知识体系的“地基”是否稳固。《大学物理教程》在这方面做得非常出色。它的逻辑递进是极其严密的，每一个新概念的引入都建立在前一个概念的牢固掌握之上，几乎没有逻辑上的跳跃。我曾试着参考过一些其他更偏向理论深化的教材，但很快就发现基础不牢，那些更深层次的推导根本无法跟上。这套教程的伟大之处就在于它的“适度性”——它给你的知识足够支撑你理解世界，但又不会因为引入太多高等数学工具而让你望而却步。它像是一个完美搭建的脚手架，在你爬升到更高层次之前，为你提供了最安全、最可靠的支持。这份清晰和可靠，是其他很多教材难以企及的。

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从教学体系的角度来看，这套《大学物理教程》的广度和深度都拿捏得恰到好处，非常符合当前国内高校对基础物理教育的要求。它涵盖了力学、热学、光学、电磁学以及基础的量子物理概念，内容既全面又不至于过度繁杂。对于非物理专业的学生来说，它提供了一个坚实的知识框架，确保你不会在关键概念上留下硬伤；而对于准备未来从事科研的学生来说，它也打下了非常扎实的微积分和向量分析基础，为后续专业课的学习扫清了障碍。我欣赏它在内容组织上的平衡性，它没有为了追求新颖而牺牲基础，也没有因为追求严谨而显得晦涩难懂。它就像是一位技艺精湛的厨师，把各种食材（物理知识点）用最合适的火候和搭配组合呈现在我们面前，既有营养又美味可口。

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