基础物理学.第Ⅱ卷，物质科学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:184

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出版时间:2000-1

价格:11.10元

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isbn号码:9787040079449

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宇宙的织锦：宏观与微观的交响 一部关于宇宙基本规律的深刻探索，聚焦于经典力学、电磁学、光学以及热力学等核心分支，旨在为读者构建一个全面而坚实的物理学基础框架。 --- 绪论：探寻自然的秩序 本书并非关注物质的微观结构，而是将目光投向我们日常可感、可测量的宏大世界。我们致力于揭示支配天体运动、能量转换以及光波传播的普适原理。物理学，作为研究物质、能量、空间和时间之间相互作用的科学，其基石正是建立在对宏观现象的精确描述之上。 我们从最朴素的运动概念入手，逐步引入牛顿的万有引力定律和三大运动定律，这些构成了经典力学的核心骨架。随后，我们将深入探讨功、能、动量及其守恒定律——这些是理解任何复杂系统行为的关键工具。 第一部分：力与运动的几何学——经典力学精要 本部分是全书的基石，旨在系统梳理十九世纪物理学成就的巅峰——牛顿力学。 第一章：运动的描述与参考系 我们从描述运动的数学语言开始。位移、速度和加速度的矢量性质在二维和三维空间中的精确表达是后续所有分析的前提。重点讨论了惯性参考系的概念，以及伽利略相对性原理在经典物理框架下的适用性。我们将探讨如何通过微积分工具精确描述瞬时变化率，从而将宏观物体（如行星、抛射物）的运动转化为可预测的数学轨迹。 第二章：牛顿定律与守恒律 牛顿的第二定律 $F=ma$ 不仅仅是一个公式，它是连接力和运动状态的桥梁。本章详细分析了不同类型力（如重力、弹力、摩擦力）的性质。随后，内容自然过渡到更深刻的物理量——功和能。我们证明了动能定理，并详细阐述了保守力场中的势能概念。动量（线性动量和角动量）作为描述系统整体运动状态的量，其守恒性被视为自然界中最根本的对称性体现之一，我们将通过大量的实例（如碰撞、转动）来巩固这一概念。 第三章：刚体动力学与振动 在真实世界中，物体并非理想质点。本章将研究刚体（即形状和体积不变的物体）的运动，引入了转动惯量、力矩和角动量。转动与平动的类比关系，如牛顿第二定律的转动形式 $ au = Ialpha$，将被深入探讨。此外，简谐运动（SHM）作为自然界中最普遍的周期性现象，其数学模型、周期、频率以及在阻尼和受迫振动中的行为，将作为系统动力学分析的范例。 第二部分：场的统治——电磁学的宏大叙事 电磁学是连接力学与光学的关键桥梁，它描述了电荷和电流如何产生影响自身的场，以及这些场如何相互作用。 第四章：静电学基础与库仑定律 本章从电荷的性质和电荷守恒定律开始。库仑定律为电相互作用提供了量化基础。随后，我们引入了电场（Electric Field）的概念，将力场从接触作用推广到超距作用。高斯定律在静电学中的核心地位将被凸显，它提供了一种计算对称体系中电场分布的强大工具，避免了复杂的矢量叠加。电势的概念，作为标量场的引入，极大地简化了势能的计算。 第五章：稳恒电流与磁场 当电荷开始运动时，我们进入电流和磁场的领域。欧姆定律和基尔霍夫定律构成了电路分析的基础。本章的核心在于磁场（Magnetic Field）的引入，通过毕奥-萨伐尔定律和安培环路定律来描述由电流产生的磁场。洛伦兹力——电场力和磁场的统一作用力——是理解带电粒子在电磁场中运动的关键。 第六章：电磁感应与麦克斯韦方程组的古典统一 法拉第电磁感应定律揭示了变化的磁场如何产生电场，这是发电机和变压器工作的原理所在。本章的高潮是对麦克斯韦方程组的介绍。我们不再将这四个看似独立的定律（高斯定律、磁场的无源性、法拉第定律、安培-麦克斯韦定律）视为孤立的，而是将它们作为一个统一的、自洽的体系来理解。麦克斯韦通过引入“位移电流”，成功预言了电磁波的存在，并计算出其传播速度，这便是光速的理论起源。 第三部分：光的本质与能量的脉动 本部分将探讨能量如何以光的形式传播，以及宏观尺度的能量转换规律。 第七章：几何光学与波动光学入门 光在宏观尺度上通常被视为射线。本章通过费马原理来统一反射和折射定律，并详细分析了透镜、棱镜和光学仪器（如望远镜、显微镜）的成像原理。随后，我们将视角转向光的波动性：干涉、衍射和偏振现象，这些是几何光学无法解释的现象，它们确立了光是一种波的基本认识。 第八章：热力学第一与第二定律 热力学是研究能量转换效率和系统平衡状态的学科。本章从宏观的温度、压强和体积等状态变量入手，定义了功和热量。热力学第一定律（能量守恒的宏观表述）被用来分析理想气体的膨胀过程。 随后，我们将进入热力学的核心——第二定律。熵（Entropy）作为衡量系统无序程度的物理量，其增加的趋势被确立为不可逆过程的标志。卡诺循环和热机效率的分析，展示了自然界中能量转换的根本限制，并引出了克劳修斯和开尔文的表述。 结语：经典物理学的辉煌与局限 本书所涵盖的内容构成了十九世纪物理学的宏伟成就。它成功地解释了从行星轨道到电动机运行的几乎所有可观测的宏观现象。这些定律在各自的适用范围内具有无可辩驳的精确性。然而，对这些定律的深入应用和验证，也为二十世纪初的物理学革命——量子力学和相对论——埋下了伏笔，它们将拓展我们对时间、空间、光和物质微观本质的理解。本书的宗旨是为读者提供稳固的平台，使他们能够带着深刻的理解，去迎接更前沿的挑战。

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从排版和印刷质量来看，这本书达到了专业出版物的顶尖水准。图表的清晰度和专业性令人印象深刻，大量的示意图和流程图帮助读者有效地梳理了复杂的理论框架。特别是那些关于相变和临界现象的图示，色彩运用得当，信息密度高却不显得拥挤。我是一个偏爱通过视觉信息来辅助学习的人，这本书在这方面的投入是显而易见的。此外，书中的脚注和参考文献标注得非常规范和详尽，这使得读者在遇到感兴趣的细分领域时，可以方便地进行进一步的拓展阅读。总的来说，这本书不仅是一本教科书，更像是一份精心制作的科学工具书，值得反复翻阅和研习。

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这本书给我的最大感受是其内容的广度与深度的完美平衡。它似乎没有刻意去追求某一特定领域的极致深度，而是力求构建一个覆盖“物质科学”全貌的知识体系。对于我这种希望全面了解物理学各个分支之间联系的读者来说，这种视角是极其宝贵的。例如，它在介绍固体物理时，自然而然地引申到了凝聚态物理的前沿概念，使得知识的过渡极为平滑。阅读过程中，我经常停下来思考作者提出的那些开放性问题，这些问题往往指向了当前科学研究的前沿，极大地拓宽了我的学术视野。这本书不仅教会了我“是什么”和“为什么”，更激发了我对“还有什么可能性”的探索欲望。

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我发现这本书在处理复杂问题时，展现出了极高的清晰度和逻辑性。在阅读关于热力学和统计力学的章节时，我深感受益。以往阅读其他教材时，常常在熵增和微观粒子分布的推导过程中感到困惑，但这里的讲解脉络清晰，每一步推理都水到渠成。作者巧妙地运用了类比和图示，将抽象的概率概念可视化，这对于构建直观的物理图像非常有帮助。而且，书中的例题设计得非常巧妙，它们不仅是知识点的简单应用，更像是对物理思想的深度考察。完成这些习题后，我感觉自己对物质世界的微观规律有了更深层次的把握，不再停留在表层的公式应用。这种深入浅出的教学方法，对于希望系统掌握这门学科的读者来说，无疑是一笔宝贵的财富。

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这本书的装帧和设计让人眼前一亮，封面设计简约而不失专业感，纸张质量也非常好，阅读体验极佳。我尤其欣赏它在内容编排上的细致入微。虽然我主要关注的是量子力学和相对论的前沿进展，这本书的整体架构却提供了一个非常扎实的理论基础。它对经典物理学的回顾恰到好处，为后续更深层次的探讨铺平了道路。书中对一些基础概念的解释深入浅出，即便是初学者也能很快理解，这对于建立稳固的知识体系至关重要。例如，作者在阐述电磁场理论时，引入了大量的历史背景和思想演变过程，使得原本抽象的公式充满了人文色彩。这种叙述方式极大地激发了我的阅读兴趣，让我不仅仅是机械地记忆公式，而是真正理解了物理学的魅力所在。

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这本书的语言风格非常严谨，同时又不失生动活泼。它避免了过度学术化的枯燥说教，而是用一种近乎对话的方式引导读者思考。尤其是在探讨物质结构和化学键形成的部分，作者的叙述充满了洞察力。他不仅仅罗列了现有的理论模型，还深入分析了这些模型的局限性以及它们是如何在实验数据的驱动下不断完善的。这种对科学发展历程的忠实记录，让我体会到了科学探索的艰辛与伟大。我特别喜欢其中关于晶体结构和缺陷的部分，作者用非常生动的语言描述了这些微小的结构变化如何对宏观材料性质产生巨大的影响，这让我对材料科学产生了浓厚的兴趣，这也是我原本未曾深入涉猎的领域。

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