本书参照了物理基础课程教学指导分委员会制定的《理工科类大学物理课程教学基本要求》，涵盖了基本要求中的核心内容。在内容选取上采用压缩经典、简化近代；削枝强干，突出重点；简约理论论证，适度增加应用等方法，以适应不同院校和专业对大学物理的要求。
本书为彩色版，适合应用型本科院校，上海市“十二五”规划教材。多所院校用作教材。
前言
物理学是研究物质基本结构、基本运动形式及相互作用规律的科学。物理学最初主要研究力学运动规律，后来又研究热现象、电磁现象、光现象以及辐射的规律。到19世纪末，物理学已经形成了一个完整的体系，称为经典物理学。在20世纪初的30年里，物理学经历了一场伟大的革命，诞生了相对论和量子力学，形成了近代物理学。相对论和量子力学是近代物理学的两大理论支柱，它直接导致了现代科学技术的革命。超大规模集成电路、人工设计的新型材料、激光技术的应用和发展、低温与超导、新能源的开发和应用等，究其根源，无不以现代物理学基本原理为基础。
以经典物理学、近代物理学和现代科学技术中的物理基础为主要内容的大学物理，是高等院校非物理类理工专业学生一门重要的课程。该课程在培养学生综合素质、丰富科学知识、提高技术能力方面发挥着重要的作用。
针对培养应用型人才的高等学校，为适应新世纪高等教育改革必须坚持“育人为本”的宗旨，本书修订了第2版原理的应用、例题、习题，体现了育人内容，保留了第2版的以下特点。
(1) 基本内容： 为了适应应用型人才培养的大学物理教学，本书内容包括基本知识、拓展内容和阅读材料三大板块。基本知识内容以《理工科类大学物理课程教学基本要求》为根据，构成了本书的核心。同时选取少量的拓展内容，作为知识的扩展和延伸，这部分内容以“*”号标出。教师授课时，删去带“*”号的内容，并不影响全书的系统性和连贯性。书中还安排了一定数量的阅读材料，这些阅读材料与教材内容相匹配，主要是一些基本原理的应用。增加这些内容目的是使学生掌握基础性物理学的知识，了解物理学的前瞻发展，同时让学生感受到物理学与人们日常生活的密切相关性，增强学习趣味、拓宽学生视野、提高创新意识和学以致用的意识。
(2) 叙述特点： 考虑到应用型人才的特点和物理学自身的特点，本书在论述方式上重视物理概念的准确性、物理推论的逻辑性和物理内容的基础性。由浅入深、由易到难、由具体到抽象、由特殊到一般，尽可能避免复杂的数学推理，力求通俗易懂、便于学习。对现代物理学内容的介绍深入浅出，力争不让学生感到过分抽象和复杂。
(3) 内容衔接： 为了避免与中学物理内容重复，本书以中学物理为基础，以应用型工科院校为特色进行编写。在内容衔接点上，综合考虑了不同地区、不同专业大学物理教学的情况，适度地降低了部分衔接点内容的难度，企盼绝大多数学生都能较好地与中学物理基础相衔接，同时也注意到与大学后续课程的承上启下。
(4) 习题安排： 为了使学生对所学内容加以巩固，书中安排了一定量的例题和习题。习题和例题涵盖基础、应用两个方面。有些题目与实际联系较密切，且物理原理清楚，有较强的实际应用意义和一定的趣味性。习题内容和数量选择与教材内容相配合，类型有填空题、选择题和计算题。难度由浅到深，有较好的适用性。
(5) 版式格式： 版式采用了与国际接轨的彩版印制； 在编排上注重版面设计、图文并茂； 在内容叙述上保留了原教材的基本特色，即力求做到生动形象、通俗易懂，强调了物理图像和物理思想，使学生在欣赏的过程中体验并学习物理学知识； 在资源建设上借助现代信息技术，在书中一些章节增加动画、视频(物理演示实验)等多媒体教学资源，并配以数字课程教学平台(扫描纸质或PDF电子版教材中的二维码即可看到动画和视频)，期望突破书中知识难点，增加学生学习物理学的兴趣。由纸质教材、纸质辅助教材、电子教案和网络课程等组成了立体化系列教材。
全书采用国际单位制(SI)单位，书后有矢量运算、物理量的名称、符号及单位、常用物理常量表、习题参考答案及参考文献。
本书是上海市“十二五”规划教材，并作为核心成果获得了上海市第十一届教育科学研究成果一等奖，是国家一流本科课程的指定教材。全书分上、下两册，内容包括力学、机械振动、机械波、狭义相对论、热学、电磁学、光学和量子物理，由袁艳红教授编写。苗扬和赵华修订原理应用，陈国红修订习题。书中的彩图由陈锐绘画，演示实验视频由柯磊、赵润宁拍摄，动画资源由贾鑫、杨俊伟设计，黄才杰、赵华、陈锐负责校稿工作。
在本书的编写过程中，参考了国内外大量的文献资料。此外，也从网络上搜集了大量的有关资料和图片，在此向原作者表示感谢。在本书的编写和修订过程中，得到了校内外许多老师的关心和帮助，在此谨向他们表示诚挚的感谢。
由于编者学识和教学经验有限，可能对基本要求理解不深，处理不当，书中缺点和错误在所难免，真诚企盼使用本书的读者批评指正。
编者
2022年6月
袁艳红，女，汉族，1966年8月出生，教授，博士。主要从事纳米材料的光学、电学性质以及物理教育的研究。从事《大学物理》和《大学物理实验》等课程教学工作。是《大学物理》教学团队负责人、“物理电子学”学科带头人、《大学物理》市级精品课程和一流课程的负责人。主持完成了多项教研和科研项目，目前承担的项目4项，发表学术论文七十余篇，其中SCI、EI收录二十余篇，申请专利多项，获教研和科研成果奖多项。
目录
第9章静电场
9.1电荷和库仑定律 /
9.1.1电荷的量子化 /
9.1.2电荷守恒定律 /
9.1.3库仑定律 /
9.1.4静电力叠加原理 /
9.2电场和电场强度 /
9.2.1电场 /
9.2.2电场强度 /
9.2.3点电荷的电场强度 /
9.2.4电场强度叠加原理 /
9.2.5电荷连续分布带电体电场中的电场强度 /
原理应用喷墨打印机 /
9.3电场强度通量高斯定理 /
9.3.1电场线 /
9.3.2电场强度通量 /
9.3.3高斯定理 /
9.3.4高斯定理的应用 /
9.4静电场的环路定理电势 /
9.4.1静电场力是保守力 /
9.4.2静电场的环路定理 /
9.4.3电势能电势和电势差 /
9.4.4电势的计算 /
9.5等势面电场强度与电势 /
9.5.1等势面 /
9.5.2电势与电场强度的关系 /
原理应用离子推进器 /
内容提要 /
习题 /
第10章静电场中的导体和电介质
10.1静电场中的导体 /
10.1.1导体的静电平衡条件 /
10.1.2导体表面的电场 /
10.1.3静电平衡时导体上电荷的分布 /
10.1.4导体静电平衡的应用 /
原理应用静电除尘器 /
10.2静电场中的电介质 /
10.2.1电介质对电场的影响相对电容率 /
10.2.2电介质的极化 /
10.2.3电极化强度矢量 /
10.3电位移有电介质时的高斯定理 /
10.3.1有电介质时的高斯定理 /
10.3.2电场强度、电极化强度和电位移之间的关系 /
10.4电容电容器 /
10.4.1孤立导体的电容 /
10.4.2电容器的电容 /
10.4.3电容器的并联和串联 /
原理应用静电复印 /
10.5静电场的能量 /
原理应用心脏除颤器 /
内容提要 /
习题 /
第11章稳恒磁场
11.1恒定电流 /
11.1.1电流电流密度 /
11.1.2恒定电流的条件 /
11.1.3电动势 /
11.2磁场磁感应强度 /
11.2.1磁的基本现象 /
11.2.2磁感应强度 /
11.3磁场叠加原理毕奥萨伐尔定律 /
11.3.1磁场叠加原理 /
11.3.2毕奥萨伐尔定律 /
11.3.3毕奥萨伐尔定律的应用举例 /
11.3.4磁矩 /
11.4磁场的高斯定理 /
11.4.1磁感应线 /
11.4.2磁通量 /
11.4.3磁场的高斯定理及其应用 /
11.5安培环路定理及其应用 /
11.5.1安培环路定理 /
11.5.2安培环路定理的应用 /
11.6磁场对运动电荷的作用 /
11.6.1洛伦兹力带电粒子在均匀磁场中的运动 /
11.6.2带电粒子在现代电磁场技术中的应用举例 /
11.7磁场对载流导线的作用 /
11.7.1安培定律 /
11.7.2磁场对平面载流线圈作用的力矩 /
原理应用电力系统中母线所受的安培力 /
11.8磁场中的磁介质 /
11.8.1磁介质磁化强度 /
11.8.2磁介质中的安培环路定理磁场强度 /
原理应用超导 /
内容提要 /
习题 /
第12章电磁感应与电磁场
12.1电磁感应现象及其基本规律 /
12.1.1电磁感应现象 /
12.1.2法拉第电磁感应定律 /
12.1.3楞次定律 /
原理应用电吉他 /
12.2动生电动势和感生电动势 /
12.2.1动生电动势 /
12.2.2感生电动势 /
12.2.3涡电流 /
原理应用磁悬浮技术 /
12.3互感和自感 /
12.3.1互感 /
12.3.2自感 /
12.4磁场的能量 /
12.4.1载流长直螺线管的磁能 /
12.4.2磁场的能量 /
原理应用微波加热的物理原理 /
*12.5麦克斯韦电磁场理论简介 /
12.5.1位移电流全电流的安培环路定理 /
12.5.2涡旋电场 /
12.5.3麦克斯韦方程组的积分形式 /
*12.6电磁振荡电磁波 /
12.6.1电磁波的产生与传播 /
12.6.2真空中的平面电磁波及其特性 /
12.6.3电磁波谱 /
*12.7核磁共振及其医学成像原理 /
原理应用力学新进展——对称性的破缺 /
内容提要 /
习题 /
第13章光学
*13.1几何光学的基本原理 /
13.1.1光的直线传播定律 /
13.1.2光的反射和折射定律 /
13.1.3全反射 /
*13.2光在平面和球面上的成像以及薄透镜成像规律 /
13.2.1光在平面上的反射、折射成像 /
13.2.2光在球面上的折射和反射成像 /
13.2.3薄透镜 /
*13.3光学仪器 /
13.3.1照相机 /
13.3.2显微镜 /
13.3.3望远镜 /
13.4相干光 /
13.4.1光的相干性 /
13.4.2普通光源的发光机制 /
13.4.3相干光的获得 /
13.5杨氏双缝干涉劳埃德镜 /
13.5.1杨氏双缝干涉实验 /
13.5.2劳埃德镜实验 /
13.6光程薄膜干涉 /
13.6.1光程 /
13.6.2薄膜干涉 /
原理应用激光干涉仪 /
13.7光的衍射单缝衍射 /
13.7.1光的衍射现象 /
13.7.2惠更斯菲涅耳原理 /
13.7.3单缝衍射 /
13.8光栅光栅衍射 /
13.8.1光栅 /
13.8.2光栅衍射 /
13.9光的偏振 /
13.9.1光的偏振线偏振光和自然光 /
13.9.2偏振片起偏和检偏 /
13.9.3马吕斯定律 /
13.9.4反射光和折射光的偏振 /
原理应用液晶显示原理 /
*13.10激光简介 /
13.10.1激光的基本原理 /
13.10.2氦氖激光器 /
13.10.3激光的特点及应用 /
原理应用全息摄影 /
内容提要 /
习题 /
第14章量子物理
14.1黑体辐射普朗克能量子假设 /
14.1.1黑体黑体辐射 /
14.1.2斯特藩玻耳兹曼定律维恩位移定律 /
14.1.3黑体辐射的瑞利金斯公式经典物理的困难 /
14.1.4普朗克假设普朗克黑体辐射公式 /
14.2光电效应爱因斯坦方程 /
14.2.1光电效应的实验规律 /
14.2.2光的波动说遇到的困难 /
14.2.3爱因斯坦光量子理论 /
14.2.4光的波粒二象性 /
14.3康普顿效应 /
14.4氢原子的玻尔理论 /
14.4.1氢原子光谱 /
14.4.2玻尔理论 /
14.5德布罗意波实物粒子的二象性 /
14.5.1德布罗意波假设 /
14.5.2德布罗意假设的实验验证 /
原理应用扫描隧道显微镜 /
14.6不确定关系 /
*14.7波函数薛定谔方程及简单应用 /
14.7.1波函数及其统计解释 /
14.7.2薛定谔方程 /
14.7.3薛定谔方程的应用 /
原理应用纳米材料及其应用 /
内容提要 /
习题 /
附录电磁学和近代物理的量和单位
习题参考答案
参考文献
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