應用物理（簡體書）

《高等學校“十二五”規劃教材：應用物理》共分為三篇，分別為熱學基礎，靜電防護技術理論與靜電應用技術，以及輻射度學、光度學和色度學基礎。《高等學校“十二五”規劃教材：應用物理》主要針對紡織材料和紡織品設計生產過程中所涉及的物理原理和相應技術問題，從紡織材料和制成品的加工到後處理，對于它們的功能化和去害化的原理進行了較為全面的討論，并在原理的基礎上對功能化和去害化的技術進行了一些探討。

緒論
第一篇 熱學基礎
第1章 溫度
1.1 熱學基本概念
1.2 熱力學第零定律
1.3 溫標
1.4 實用溫度計
思考題與習題一
第2章 氣體動理論
2.1 宏觀狀態和微觀狀態
2.2 理想氣體的壓強
2.3 理想氣體的狀態方程和溫度公式
2.4 能量均分和理想氣體的內能
思考題與習題二
第3章 熱力學第一定律
3.1 功和熱量
3.2 熱力學第一定律及其應用
思考題與習題三
第4章 熱量傳遞
4.1 熱量傳遞的三種基本方式
4.2 傳熱過程和傳熱系數
4.3 熱阻
4.4 服裝壁面的導熱
思考題與習題四

第二篇 靜電防護技術理論與靜電應用技術
第5章 靜電起電理論
5.1 金屬之間的接觸起電
5.2 金屬與電介質的接觸起電
5.3 介質與介質的接觸起電
5.4 影響固體接觸起電的因素
5.5 固體起電的其它方式
5.6 固體靜電的流散與積累
5.7 人體起電
思考題與習題五
第6章 紡織靜電的危害及防護
6.1 紡織材料的靜電危害
6.2 紡織靜電的消除原理
6.3 消除紡織靜電的物理方法
6.4 消除紡織靜電的化學方法
6.5 導電性填充材料的應用
6.6 防靜電阻燃雙功能服裝面料
思考題與習題六
第7章 靜電應用技術
7.1 靜電植絨
7.2 靜電紡紗
7.3 靜電印花
7.4 靜電除塵器
7.5 靜電噴涂
7.6 靜電復印
思考題與習題七
第8章 靜電的測量
8.1 紡織靜電測試概論
8.2 紡織材料靜電性能的定性測試
8.3 紡織材料帶電特性參數的測量
8.4 紡織材料電氣特性參數的測量
思考題與習題八

第三篇 輻射度學、光度學和色度學基礎
第9章 輻射度學與光度學基礎
9.1 常用輻射量
9.2 光譜輻射量和光子輻射量
9.3 視覺的生理基礎
9.4 光譜光效率
9.5 光度量
思考題與習題九
第10章 熱輻射的基本定律
10.1 黑體輻射的基本定律
10.2 朗伯輻射體及其輻射特性
10.3 輻射量的計算
10.4 發射率和實際物體的輻射
思考題與習題十
第11章 色度學基礎
11.1 光與視覺
11.2 顏色匹配
11.3 CIE 1931標準色度系統
11.4 CIE 1964補充標準色度系統
11.5 CIE色度的計算方法
11.6 CIE 1960均勻色度標尺圖
11.7 CIE的均勻顏色空間
11.8 CIE標準照明體和標準光源
思考題與習題十一
參考文獻

緒 論
1．物理學的研究對象
自然界無限廣闊，豐富多彩，形形色色的物質在其中不斷地運動變化著。什么是物質？大至日月、星辰，小到分子、原子、電子，都是物質。同體、液體、氣體和等離子體，這些實物是物質；電場、磁場、重力場和引力場，這些場也是物質。總之，自然界的無數實物，多種多樣，包羅萬象，都是運動著的物質的不同形態。
一切物質都是在不斷地運動著、變化著的，絕對不運動的物質是不存在的。日月的運行、江河的奔流、生物的代謝，這些都是物質運動變化的例子，正如恩格斯所說：“運動，就最一般的意義來說，就它被理解為存在的方式、被理解為物質的同有屬性來說，它包括宇宙中發生的一切變化和過程，從單純的位置移動直到思維。”自然科學，包括物理學在內，是以認識物質世界的基本屬性、研究物質運動的基本規律為對象的。物質運動復雜多樣，它們既服從共同的普遍規律，又各自有其獨特的規律，對各種不同物質的研究，形成了自然科學的各個學科。
物理學研究的是物質運動最基本、最普遍的形式，包括機械運動、分子運動、電磁運動、原子和原子核內的運動等等，顯然這些運動并非都是簡單的。物理學所研究的運動，普遍地存在于其他高級的、復雜的物質運動形式中，因此，物理學所研究的規律具有極大的普遍性。
物理學研究的最大空間尺度是宇宙，約1026m（約150億光年），最小空間尺度是夸克，約10-20m，跨度達46個數量級。物理學按空間尺度把物質世界分為宇觀體系、宏觀體系和微觀體系。物理學研究的最長時間尺度是宇宙的年齡，約1018s（約150億年），最小時間間隔是硬γ射線的周期，約10-27s。
2．物理學的地位
物理學是除數學以外一切自然科學的基礎，是現代科技的先導，也是當代工程技術的重要支柱。物理學課程不僅是理工農醫各專業重要的基礎課程，而且是培養大學生科學精神、科學思維方法、創新能力的素質課。它在培養學生樹立科學的世界觀，增強學生分析問題和解決問題的能力，培養學生的探索精神和創新意識等方面，具有其他課程不可替代的重要作用。對物理學的這個評價并不為過，物理學的新發現，它所產生的新概念及新理論，常發展為新的學科或學科分支。它的基本概念、基本理論和實驗方法向其他學科或技術領域的滲透總是毫無例外地促成該學科或技術領域革命性的變化，甚至是里程碑式的進步。回顧物理學發展的全過程，可以加深我們對物理學重要性的認識。
物理學的發展已經歷了三次突破。在17、18世紀，由于牛頓力學的建立和熱力學的發展，不僅有力地推動了其他科學的發展，而且適應了研制蒸汽機和發展機械工業的社會需要，引起了第一次工業革命，極大地改變了工業生產的面貌。到了19世紀，在法拉第一麥克斯韋電磁理論的推動下，人們成功地制造出了電機、電器和電信設備，引起了工業電氣化，使人類進入了使用電的時代，這就是第二次工業革命。20世紀以來，由于相對論和量子力學的建立，人們對原子、原子核結構的認識日益深入，在此基礎上，實現了原子核能和人工放射性同位素的利用，促成了半導體、核磁共振、激光、超導、紅外遙感、信息技術等新興科技的發明，許多邊緣科學發展起來了。新興工業猶如雨後春筍，現代科學技術經歷了一場偉大的革命，人類進入了原子能、電子計算機、自動化、半導體、激光、空間科學等高技術的時代。物理學是一切自然科學、技術科學、工程技術、現代物質文明的基礎。
物理學課程的本質決定了物理學思想方法教育具有重要的地位和作用。物理課程具有科學的品格，更具有教育意義上的文化品格，它既是一項掌握知識和技能的活動，更是一種價值活動或文化活動。因此，學生學習物理知識和技能，掌握物理學的方法本質上都是在特定的物理情景中發生的文化行為和文化活動。在這種文化活動中，學生在學校學習物理學的過程就是生命存在的一種方式，是學生把自己作為主體與學習內容的課題融為一體的過程，它的價值目標最根本的取向是學生在物理世界中發展人的主體精神和展現人的生命價值。因此，從文化的意義上看，物理課程作為文化主體的存在，承擔著文化構建的使命。物理學課程以它特有的科學內容、科學思想方法和內在的科學精神以及情感動力能夠賦予個體生命以價值、尊嚴、自由和創造力。
教育部教學指導委員會在《大學物理基本要求》中也寫道：“在人類追求真理、探索未知世界的過程中，物理學展現了一系列科學的世界觀和方法論，深刻影響著人類對物質世界的基本認識、人類的思維方式和社會生活，是人類文明發展的基石，在人才的科學素質培養中具有重要的地位。”
3．物理學的研究方法
物理學的研究方法遵從實踐-理論-實踐的認識法則。具體地說，物理學的理論，就是通過觀察、實驗、抽象、假說等研究方法并通過實踐的檢驗而建立起來的。觀察和實驗是科學研究的基本方法。觀察是指對自然界中所發生的某種現象，在不改變自然條件的情況下，按照它原來的樣子加以觀測研究，例如對天體和大氣中的現象一般采用觀察的方法進行研究，而且隨著科學技術的發展，觀察的手段也更加先進和準確。
實驗是在人工控制的條件下，使現象反復重演，進行觀測研究。在實驗中，常把復雜條件加以簡化，突出主要因素，排除或降低次要因素的作用，這是一種非常重要的研究方法。例如，在利用單擺測定重力加速度的實驗中，決定單擺振動周期的主要因素是擺長和重力加速度。至于擺線的質量和可延伸性、擺錘的大小和質量以及擺的幅度等，對振動周期雖然也有影響，但都是次要的因素。在實驗中，我們必須選用適當的擺長，不宜太長也不宜太短，用伸長小的繩子做擺線，用直徑較小的球做擺錘．并使擺做小幅度振動，這樣就可以得到較準確的結果。
抽象方法是指根據問題的內容和性質，抓住主要因素，撇開次要的、局部的和偶然的因素，建立一個與實際情況差距不大的理想模型來進行研究。例如，“質點”和“剛體”都是物體的理想模型。把物體看做“質點”時，“質量”和“點”是主要因素，物體的“形狀”和“大小”是可以忽略不計的次要因素。
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