前言

本書內(nèi)容完全涵蓋了2006年我國教育部發(fā)布的“非物理類理工學科大學物理課程基本要求”，標“”的章節(jié)和例題非基本要求，可供選用。書中各篇對物理學的基本概念與規(guī)律進行了正確明晰的講解。講解基本上都是以最基本的規(guī)律和概念為基礎(chǔ)，推演出相應的概念與規(guī)律。筆者認為，在教學上應用這種演繹邏輯更便于學生從整體上理解和掌握物理課程的內(nèi)容。
力學篇是以牛頓定律為基礎(chǔ)展開的。除了直接應用牛頓定律對問題進行動力學分析外，還引入了動量、角動量、能量等概念，并著重講解相應的守恒定律及其應用。除慣性系外，還介紹了利用非慣性系解題的基本思路，剛體的轉(zhuǎn)動、振動、波動這三章內(nèi)容都是上述基本概念和定律對于特殊系統(tǒng)的應用。狹義相對論的講解以兩條基本假設(shè)為基礎(chǔ)，從同時性的相對性這一“關(guān)鍵的和革命的”（楊振寧語）概念出發(fā)，逐漸展開得出各個重要結(jié)論。這種講解可以比較自然地使學生從物理上而不只是從數(shù)學上弄懂狹義相對論的基本結(jié)論。
光學篇以電磁波和振動的疊加的概念為基礎(chǔ)，講述了光電干涉和衍射的規(guī)律。第11章光的偏振講述了光的橫波特征。
熱學篇的講述是以微觀的分子運動的無規(guī)則性這一基本概念為基礎(chǔ)的。除了闡明經(jīng)典力學對分子運動的應用外，特別引入并加強了統(tǒng)計概念和統(tǒng)計規(guī)律，包括麥克斯韋速率分布律的講解。對熱力學第一定律也闡述了其微觀意義。對熱力學第二定律是從宏觀熱力學過程的方向性講起，說明方向性的微觀根源，并利用熱力學概率定義了玻耳茲曼熵并說明了熵增加原理，然后再進一步導出克勞修斯熵及其計算方法。這種講法最能揭示熵概念的微觀本質(zhì)，也便于理解熵概念的推廣應用。
電磁學篇按照傳統(tǒng)講法，講述電磁學的基本理論，包括靜止和運動電荷的電場，運動電荷和電流的磁場，介質(zhì)中的電場和磁場，電磁感應，電磁波等。前言大學物理學（第三版）（上冊）本書各章均配有思考題和習題，以幫助學生理解和掌握已學的物理概念和定律或擴充一些新的知識。這些題目有易有難，絕大多數(shù)是實際現(xiàn)象的分析和計算。題目的數(shù)量適當，不以多取勝。也希望學生做題時不要貪多，而要求精，要真正把做過的每一道題從概念原理上搞清楚，并且用盡可能簡潔明確的語言、公式、圖像表示出來，需知，對一個科技工作者來說，正確地書面表達自己的思維過程與成果也是一項重要的基本功。
本書在保留經(jīng)典物理精髓的基礎(chǔ)上，特別注意加強了現(xiàn)代物理前沿知識和思想的介紹。本書內(nèi)容取材在注重科學性和系統(tǒng)性的同時，還注重密切聯(lián)系實際，選用了大量現(xiàn)代科技與我國古代文明的資料，力求達到經(jīng)典與現(xiàn)代，理論與實際的完美結(jié)合。
物理教學除了“授業(yè)”外，還有“育人”的任務。為此本書介紹了十幾位科學大師的事跡，簡要說明了他們的思想境界、治學態(tài)度、開創(chuàng)精神和學術(shù)成就，以之作為學生為人處事的借鑒。在此我還要介紹一下我和帕塞爾教授的一段交往。帕塞爾教授是哈佛大學教授，1952年因?qū)�核磁共振研究的成果榮獲諾貝爾物理學獎。我于1977年看到他編寫的《電磁學》，深深地為他的新講法所折服。用他的書講述兩遍后，于1987年貿(mào)然寫信向他請教，沒想到很快就收到他的回信（見附圖）和贈送給我的教材（第二版）及習題解答。他這種熱心幫助一個素不相識的外國教授的行為使我非常感動。
帕塞爾《電磁學》（第二版）封面
本書作者與帕塞爾教授合影（1993年）
帕塞爾回信復印件
他在信中寫道“本書170—171頁關(guān)于L. Page的注解改正了第一版的一個令人遺憾的疏忽。1963年我寫該書時不知道Page那篇出色的文章，我并不認為我的講法是原創(chuàng)的——遠不是這樣——但當時我沒有時間查找早先的作者追溯該講法的歷史�，F(xiàn)在既然你也喜歡這種講法，我希望你和我一道在適當時機宣揚Page的1912年的文章�！币晃晃锢韺W大師對自己的成就持如此虛心、謙遜、實事求是的態(tài)度使我震撼。另外他對自己書中的疏漏（實際上有些是印刷錯誤）認真修改，這種嚴肅認真的態(tài)度和科學精神也深深地教育了我。帕塞爾這封信所顯示的作為一個科學家的優(yōu)秀品德，對我以后的為人處事治學等方面都產(chǎn)生了很大影響，始終視之為楷模追隨仿效，而且對我教的每一屆學生都要展示帕塞爾的這一封信對他們進行教育，收到了很好的效果。
本書的撰寫和修訂得到了清華大學物理系老師的熱情幫助（包括經(jīng)驗與批評），也采納了其他兄弟院校的教師和同學的建議和意見。此外也從國內(nèi)外的著名物理教材中吸取了很多新的知識、好的講法和有價值的素材。這些教材主要有：新概念物理教程（趙凱華等），F(xiàn)eyman Lectures on Physics，Berkeley Physics Course（Purcell E M, Reif F, et al.），The Manchester Physics Series（Mandl F, et al.），Physics（Chanian H C.），F(xiàn)undamentals of Physics（Resnick R），Physics（Alonso M et al.）等。
對于所有給予本書幫助的老師和學生以及上述著名教材的作者，本人在此謹致以誠摯的謝意。清華大學出版社諸位編輯對第三版雜亂的原稿進行了認真的審閱和編輯，特在此一并致謝。


張三慧2008年1月于清華園