大学物理实验教程

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出版者:邮电大学出版社
作者:肖井华
出品人:
页数:310
译者:
出版时间:2005-8
价格:29.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787563511044
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

本教材是在北京邮电大学物理实验课程教学改革和实践的基础上,根据教育部关于开展高等学校实验教学示范中心建设的有关精神重新编写的。全书结构紧凑,实验内容丰富,有少新颖的实验内容。教材按照基本物理实验、综合与近代物理实验、设计性实验组织教学,突出物理实验的综合应用。书中有不少反映新的实验技术和实验仪器的内容,具有较好的可读性和实用性。本书可以作为高等院校普通物理实验教材或教学参考书,也可供高等函授院校选用。

好的,这是一份为您设计的、不包含“大学物理实验教程”内容的图书简介,旨在详细介绍其他领域或主题的专业书籍。 --- 图书简介: 《现代材料科学导论:从原子尺度到宏观性能》 作者: [此处留空,或填写虚构的权威作者名] 出版社: [此处留空,或填写虚构的专业出版社名] 字数/页数: 约 1500 页 / 500,000 字 建议读者: 材料工程、化学、物理学、机械工程等相关专业的高年级本科生、研究生,以及从事材料研发与应用的工程师和研究人员。 --- 核心内容概述: 本书旨在为读者提供一个全面而深入的现代材料科学框架。它超越了传统材料学的学科边界,将晶体结构、热力学、动力学、缺陷工程以及性能-结构之间的定量关系置于核心地位。全书结构逻辑严密,从基础理论的建立出发,逐步深入到先进功能材料的应用与设计,是一本既适合作为教材,又可作为研究人员参考手册的权威著作。 第一部分:材料科学的基石与原子结构 本部分奠定了整个学科的理论基础,重点关注材料的微观结构如何决定其宏观行为。 第 1 章:材料的分类与基本概念 详细阐述了金属、陶瓷、聚合物和复合材料的基本分类体系,并引入了材料科学在解决现代工程挑战中的核心作用。讨论了材料的四个维度:结构、性能、加工和应用之间的内在联系。 第 2 章:晶体结构与衍射原理 深入讲解了晶体学基础,包括布拉维点阵、晶体系统、米勒指数的确定与应用。重点阐述了X射线衍射(XRD)的基本原理,如何通过衍射图谱精确分析材料的晶体结构、晶格常数和微观应变。此外,对非晶态和准晶体的结构特征进行了比较分析。 第 3 章:材料热力学基础 这是理解材料稳定性和相变的理论核心。内容包括吉布斯自由能、化学势、相图的构建与解读(单组元、二元系统)。特别强调了热力学在预测材料合成路线和优化热处理过程中的指导意义。详细分析了拉乌尔定律在合金系统中的偏离现象及其对相图的影响。 第 4 章:材料动力学与扩散 本章专注于描述材料随时间变化的物理过程。系统介绍了固态扩散的机理(菲克定律),包括空位机制、间隙扩散和晶界扩散。深入探讨了扩散在固态反应、渗碳和脱碳过程中的定量模型,并引入了活化能的概念来描述扩散速率的温度依赖性。 第二部分:结构缺陷与性能调控 材料性能的差异主要源于其内部的结构缺陷。本部分聚焦于点缺陷、线缺陷、面缺陷的形成、运动及其对材料力学和电学性能的影响。 第 5 章:点缺陷与体积缺陷 详尽分析了金属中的空位、间隙原子、取代原子以及在离子晶体和陶瓷中存在的电荷平衡缺陷(如肖特基缺陷和弗伦克尔缺陷)。通过计算缺陷的形成能,解释了平衡缺陷浓度与温度的关系。 第 6 章:位错理论与塑性变形 这是金属材料学的基础。详细介绍了边缘位错和螺型位错的几何特征,以及它们对晶格剪切形变的影响。重点讨论了位错的运动机制(滑移和攀移),以及位错密度与材料硬化之间的关系(霍尔-佩奇定律的深入解析)。 第 7 章:晶界与晶粒结构 探讨了低角度和高角度晶界的结构模型(如小角度晶界的大角度倾斜理论)。分析了晶界能、晶界扩散的加速效应,以及晶粒尺寸对材料力学性能(如屈服强度和蠕变)的调控作用。 第 8 章:相变动力学与形核 深入研究了相变过程中的形核(均匀形核与非均匀形核)和长大机制。详细介绍了冷却曲线分析、冷却速率对微观结构形成的影响。尤其关注了在钢铁材料中贝氏体和马氏体相变的非扩散性机理及其动力学控制。 第三部分:功能材料与先进应用 本部分将理论知识应用于现代工程中最具挑战性的领域,涵盖了导电、光学、磁学和生物学材料。 第 9 章:电学性能与半导体物理 详述了能带理论在导体、半导体和绝缘体分类中的应用。重点分析了本征半导体和掺杂半导体的载流子浓度、迁移率和费米能级的变化。对PN结的形成、肖特基势垒以及半导体器件的工作原理进行了深入的理论推导。 第 10 章:磁性材料的理论与实践 系统介绍了磁性的来源(顺磁性、抗磁性、铁磁性)。深入探讨了居里温度、磁畴、磁滞回线(硬磁和软磁材料的区别)。着重分析了磁记录介质和新型功能磁性薄膜的结构设计原则。 第 11 章:光学材料与光电转换 讲解了光在材料中的吸收、透射和散射机制。介绍了介电常数与折射率的物理意义。详细分析了发光材料(如LED中的量子点和稀土掺杂材料)的发光效率、寿命以及光致失真现象。 第 12 章:高分子材料的结构与力学 将聚合物视为一种特殊的非晶或半晶体材料。讨论了链的缠结、玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm)的概念及其对材料粘弹行为的影响。分析了取向对纤维和薄膜力学性能的增强作用。 第 13 章:复合材料与界面工程 探讨了纤维增强复合材料(FRC)和粒子增强复合材料的力学性能预测模型(如混合法则、克里普模型)。强调了增强相与基体相之间界面结合强度对整体性能的决定性作用,以及界面缺陷的控制方法。 第四部分:材料的加工与环境相互作用 本部分关注材料如何通过加工工艺被塑造成型,以及其在使用环境中的可靠性问题。 第 14 章:塑性加工与成形技术 覆盖了金属和陶瓷的主要塑性加工方法,如轧制、锻造、挤压和拉拔。分析了这些加工过程中材料的应力状态、应变分布以及加工硬化现象。 第 15 章:热处理工艺及其微观影响 详细阐述了退火、正火、淬火和回火等热处理方法对金属组织和性能的控制。通过CCT曲线和TTT曲线,精确指导读者如何获得特定的微观结构(如珠光体、贝氏体)。 第 16 章:腐蚀与材料的界面失效 深入探讨了电化学腐蚀的机理(阳极过程、阴极过程)。分类介绍了点蚀、应力腐蚀开裂(SCC)和氢脆现象。并介绍了防腐蚀技术,如钝化层、牺牲阳极保护和涂层技术。 第 17 章:疲劳、蠕变与断裂力学 系统介绍了材料在循环载荷下的失效模式(疲劳)。运用S-N曲线分析疲劳寿命。介绍裂纹扩展的线性断裂力学(K_IC)和弹塑性断裂力学(J积分)的分析方法,以及断口学在失效分析中的应用。 --- 本书的独特优势: 1. 深度整合的定量分析: 每一章节均辅以大量的数学模型和第一性原理推导,确保读者不仅知其然,更知其所以然,能够进行初步的材料性能预测。 2. 跨学科的视野: 本书巧妙地融合了凝聚态物理、化学热力学和固体力学的前沿概念,避免了传统教材的学科割裂现象。 3. 丰富的案例研究: 针对每个关键理论点,均配有从航空航天、能源存储到生物医学工程等领域的实际工程案例,展示材料设计如何解决现实世界中的难题。 4. 先进的表征技术简介: 穿插介绍了透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)在缺陷和界面分析中的应用,帮助读者理解现代材料研究的实验手段。 《现代材料科学导论》将是未来材料工程师和研究人员手中不可或缺的工具书,助力他们在新材料的创新与应用领域取得突破。

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读后感

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用户评价

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这本书简直是物理小白的救星!作为一名文科生,我一直对物理抱着“敬而远之”的态度,觉得公式、理论像天书一样难懂。但这次为了选修物理实验课,我硬着头皮翻开了《大学物理实验教程》。一打开,我最担心的就是那些密密麻麻的公式和复杂的图表。然而,这本书的处理方式让我眼前一亮。它没有直接抛出理论,而是从一个非常贴近生活、易于理解的现象入手,比如“为什么用力推门,门会转动”,然后慢慢引出相关的物理概念和公式。让我惊喜的是,书中大量的插图和图解,不仅清晰地展示了实验器材的安装和操作步骤,还生动地解释了实验原理。每一步的操作都写得非常详细,像是手把手在教你一样,即使是之前毫无基础的我,也能大致明白自己在做什么,以及为什么这样做。而且,每个实验最后都会有一个“讨论与思考”的部分,鼓励读者去分析实验结果,找出可能存在的误差,这比单纯地记录数据更有启发性。我尤其喜欢的是书中提到的“生活中的物理学”小贴士,它把那些抽象的物理定律和我们身边的日常联系起来,瞬间感觉物理不再是遥不可及的科学,而是与我们的生活息息相关。总的来说,这本书真的大大降低了物理实验的门槛,让我这个“物理绝缘体”也能体会到探究的乐趣。

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我拿到这本《大学物理实验教程》的时候,首先吸引我的是它的排版设计。不同于以往我接触过的那些厚重、枯燥的实验书,这本书的页面布局清晰,字体大小适中,而且使用了大量的彩色插图和流程图。每一步实验操作都配有直观的图片,让我即使在不确定的时候,也能对照着图片一步一步地进行。而且,它的一些小技巧和注意事项被用醒目的方式标注出来,避免了在操作过程中走弯路。我最看重的是它在实验准备部分的介绍。在正式开始实验之前,它会花相当的篇幅介绍实验目的、原理以及可能用到的仪器设备,还会给出一些预习问题,帮助我们提前思考。这让我感觉自己不是被动地接受任务,而是主动地去参与到实验的设计和执行中。书中还提供了一些非常实用的数据处理和分析方法,不仅仅是简单的表格填写,还包括了图表绘制、函数拟合以及误差分析的一些基本技巧。我之前对这些方面一直比较头疼,但这本书的讲解非常到位,让我觉得不那么畏惧了。总的来说,这本书在实用性和易用性上做得非常出色,让物理实验变得更加触手可及,也更有趣。

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这本书给我最深的感受是,它非常强调“动手能力”和“独立思考”的培养。在实验的各个环节,它都设置了让学生自主完成的部分。例如,在实验设计初期,它会提供一些基础的实验要求和目标,但具体的实验方案需要学生自己去思考和设计,并与老师进行讨论。在实验过程中,它鼓励学生在遵循基本操作规范的前提下,尝试不同的实验参数和条件,观察结果的变化,从而加深对物理规律的理解。让我尤其惊喜的是,书中在数据分析和结果讨论的环节,并没有给出标准答案,而是提出了多种可能的解释和分析角度,让学生自己去判断和论证。它还鼓励学生进行交叉学科的联系,比如将实验结果与生物学、工程学等其他学科的知识结合起来,拓展思维的广度。这种以学生为中心的教学模式,让我在学习过程中始终保持着主动性和探索欲,而不是被动地接受知识。这种学习方式不仅提升了我的物理实验技能,更重要的是培养了我独立解决问题的能力和批判性思维,这对于我未来的学习和工作都将大有裨益。

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不得不说,这本书的实验设计是非常具有前瞻性和启发性的。在学习过程中,我注意到书中很多实验项目不仅仅是验证书本上的经典理论,而是试图将我们引入到一些更接近前沿的物理现象和研究方向。比如,有一些实验涉及到一些现代物理的初步概念,虽然没有深入到很复杂的理论,但足以打开我们的思路,让我们意识到物理学的无限可能。而且,书中在介绍实验原理的时候,并没有局限于传统的 textbook 讲解,而是引用了一些最新的研究成果和应用案例,这让我在学习理论知识的同时,也能感受到物理学在现实世界中的强大力量。让我印象深刻的是,书中对一些实验结果的讨论部分,往往会提出一些开放性的问题,鼓励我们去思考实验的局限性,以及如何改进实验方法,甚至是如何将现有实验原理应用到解决新的科学问题上。这不仅仅是完成一个实验任务,更是培养我们进行科学探究和创新的能力。对于那些有志于从事科研或者对物理学有浓厚兴趣的学生来说,这本书绝对是一份宝贵的参考资料。

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这本书的内容非常详实,每个实验都提供了详细的背景介绍、理论推导、实验步骤、数据记录表格以及结果分析指导。作为一名对物理实验有一定基础的学生,我发现这本书在理论深度和实验广度上都做得相当不错。它不仅仅是简单地罗列实验操作,而是深入浅出地讲解了每个实验背后的物理原理,并且给出了多种不同层次的推导方法,这对于想要深入理解的学生来说非常有价值。在实验设计方面,这本书涵盖了力学、光学、电学、热学等多个核心物理领域,实验项目选择的都是经典且具有代表性的,能够系统地巩固相关的基础知识。我尤其欣赏的是书中对实验误差分析的处理,它不仅列出了常见的误差来源,还给出了量化分析误差的方法和建议,这对于培养严谨的科学研究态度至关重要。此外,书中还穿插了一些历史典故和科学家的故事,让枯燥的物理实验过程增添了不少人文色彩。尽管我个人对一些实验的详细推导已经比较熟悉,但书中提供的不同角度的解读和更深层次的分析,依然让我受益匪浅。这本书更适合那些希望在物理实验方面进行更系统、更深入学习的学生。

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