大学物理学习题分析与解答

大学物理学习题分析与解答 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:高等教育出版社
作者:毛骏健、顾牡/国别:中国大陆
出品人:
页数:207
译者:
出版时间:2006-6
价格:20.20元
装帧:简裝本
isbn号码:9787040196887
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 大学物理
  • 物理学习
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具体描述

《大学物理学习题分析与解答》是同济大学毛骏健、顾牡主编的彩色版《大学物理学》的配套教学辅导书。《大学物理学习题分析与解答》按章节顺序对主教材中的习题进行了分析并予以解答,书中内容由"基本要求"、"知识要点"和"习题解答"三个部分组成。

现代科学前沿探索:理论物理学与应用数学综述 内容提要: 本书聚焦于当代理论物理学的核心进展,辅以必要的高级数学工具和计算方法论。全书分为三大板块,旨在为物理学研究生及高年级本科生提供一个跨越经典框架、深入现代物理前沿的知识体系。我们着重探讨了量子场论的规范群结构、广义相对论中的黑洞热力学、弦理论的基本概念及其在统计物理中的隐喻,并详细剖析了凝聚态物理中拓扑序的数学描述。本书不涉及任何大学基础物理的习题解答或教学辅导内容,而是专注于前沿研究中的关键理论模型、前沿猜想的数学框架构建及其计算验证的通用方法。 --- 第一部分:量子场论的规范与非微扰方法 本部分深入解析了量子场论(QFT)在描述基本粒子相互作用中的核心地位,尤其侧重于从更严格的数学角度理解规范对称性的自洽性。 1. 规范理论的数学基础与重整化群 我们从微分几何的角度重温规范场论,重点阐述了纤维丛、联络(Connection)和曲率(Curvature)在描述杨-米尔斯理论中的作用。这不仅是理论的几何表述,更是理解自发对称性破缺(SSB)的必要准备。 1.1. 纤维丛与规范群的表示: 详细讨论了主丛和向量丛的区别,以及如何利用规范群(如 $SU(3) imes SU(2) imes U(1)$)在基础空间上诱导出规范玻色子的场方程。着重分析了基本表示和拉氏量在规范变换下的协变性。 1.2. 费曼路径积分的非微扰构造: 传统微扰论在强耦合区失效,因此本章重点介绍如何利用路径积分形式绕过微扰展开的限制。具体讨论了格点规范理论(Lattice Gauge Theory)的数学框架,包括如何定义欧几里得格点上的泛函积分,以及模拟退火算法在数值模拟中的应用,但侧重于其背后的统计力学原理,而非计算技巧本身。 1.3. 重整化群流的几何意义: 将重整化群(RG)视为一个在参数空间中的流(Flow)。通过引入 $eta$ 函数,我们分析了耦合常数如何随能标变化。重点区分了渐进自由(Asymptotic Freedom)的物理图像与它在场论配分函数极限下的数学体现。 2. 量子色动力学(QCD)的拓扑结构 本节探讨了强相互作用中特有的拓扑现象,这些现象无法通过简单的微扰方法解释。 2.1. 庞加莱不变性与拓扑荷: 详细推导了瞬子(Instantons)的存在性,并计算了拓扑荷(Chern Number)的定义。讨论了 $ heta$ 真空问题(Strong CP Problem)及其潜在的解决途径,例如利用荷共轭和宇称(Parity)的组合对称性。 2.2. 手征对称性的破缺: 从拉格朗日量的角度阐述了显式和自发的手征对称性破缺。引入Nambu-Goldstone玻色子(如π介子)与规范玻色子之间的耦合机制,并利用Goldstone定理的推广形式来论证低能有效场论的构建。 --- 第二部分:广义相对论、引力与时空几何 本部分转向宏观引力理论,聚焦于爱因斯坦场方程的精确解及其对时空本质的深刻启示。 3. 弯曲时空中的动力学与几何 本章完全基于微分几何的语言来描述引力,忽略了对引力场方程初值问题的求解方法。 3.1. 爱因斯坦方程的张量分析: 详细考察了里奇张量、里奇标量与应力-能量张量之间的关系。重点分析了共形平坦度(Conformal Flatness)的条件,以及如何利用共变导数来处理场方程的线性化问题(弱场近似)。 3.2. 黑洞的几何结构与热力学: 集中分析史瓦西解、克尔解和莱姆纳-西特科夫斯基(Reissner-Nordström)解的奇点结构。利用几何方法推导出事件视界(Event Horizon)和奇点(Singularity)的拓扑性质。 3.3. 贝肯斯坦-霍金熵的几何起源: 讨论了黑洞热力学的核心:面积定理和熵与面积的关系。从量子场论在弯曲时空中的计算(视界附近的零点能)来推导贝肯斯坦-霍金熵,强调熵的概念与信息论在时空结构中的体现。 4. 引力辐射与数值相对论的理论框架 探讨引力波的产生机制,并概述了描述强引力场演化的数学挑战。 4.1. 引力波的线性化理论: 采用线性化度规扰动,推导了波方程,并展示了引力波的四极辐射公式。重点分析了引力波的两个横向极化模式的数学描述。 4.2. 约束方程与渐进对称性: 讨论了爱因斯坦方程组中的动力学约束(Hamiltonian和Momentum约束)。引入邦迪(Bondi)坐标系和无穷远处的渐近平直(Asymptotically Flat)条件,用于定义质量和角动量。 --- 第三部分:前沿交叉学科模型:弦理论与统计物理的桥梁 本部分探讨了试图统一量子力学和广义相对论的理论框架,并联系到高维统计模型的物理图景。 5. 超对称与弦理论基础 本章侧重于超对称(Supersymmetry, SUSY)的代数结构,及其在构建一致的量子引力理论中的核心作用。 5.1. 超代数与超空间: 引入超对易关系(Supercommutator)和超空间(Superspace)的概念。详细构建了狄拉克方程和爱因斯坦方程在超对称下的推广形式,展示玻色子和费米子如何耦合。 5.2. D-膜与AdS/CFT对偶: 简要介绍弦理论的五个超弦理论之间的T对偶和S对偶,最终导向M理论的猜想。随后,重点解析反德西特/共形场论(AdS/CFT)对偶的数学结构,即引力理论与边界上共形场论之间的全息对应关系。这是理解强耦合量子场论的一种强大工具。 6. 凝聚态物理中的拓扑量子现象 本部分从更高阶的数学结构出发,重新审视凝聚态物理中的相变与序。 6.1. 拓扑不变量的分类: 引入陈-西蒙斯(Chern-Simons)理论作为描述二维拓扑序的工具。详细解释了拓扑绝缘体(TIs)中边缘态的产生,并使用拓扑指数(如第一陈类)来对材料进行分类。 6.2. 任意子(Anyons)与分数霍尔效应: 探讨了二维系统中除了费米子和玻色子之外的准粒子——任意子。通过对准粒子交换矩阵的分析,展示了非阿贝尔任意子如何编码量子计算的潜在信息,这与弦论中的低维场论有深刻的数学联系。 结语: 本书旨在提供一个严谨的、基于现代数学工具的理论物理研究视角。全书的重点在于理论模型的内禀一致性、几何解释以及高级数学工具的应用,而非具体的数值计算或习题演练。它要求读者对经典力学、电动力学和量子力学有扎实的背景知识,并准备好迎接更抽象、更具挑战性的理论物理前沿。

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读后感

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用户评价

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我一直认为,学习物理,尤其是大学物理,其精髓在于对物理过程的理解和对物理思维的培养。而习题,正是检验和深化这些理解的重要载体。一本好的习题解答,不应该仅仅是提供答案,而应该是一次对物理世界探索的引导。我期望这本书能够像一位经验丰富的向导,它不仅能为我指明方向,更能为我解析前方的路况。例如,当我面对一道关于光学衍射的题目时,我希望它能帮助我理解惠更斯原理是如何应用的,如何利用菲涅尔积分或者近似方法来求解衍射图样,而不仅仅是直接给出公式。我特别看重的是,书中是否能够提供多种解题路径,并分析每种路径的优缺点,这对于培养我的解题灵活性和创新思维至关重要。我想象中的这本书,它能够帮助我建立起“从现象到本质,从理论到应用”的逻辑链条。此外,如果书中还能对一些易错点进行提示,或者对一些常见的物理概念进行辨析,那将是对我学习的巨大帮助。这本书的出现,让我看到了在大学物理学习的道路上,我将拥有一个可靠的伙伴,它将帮助我克服那些曾经让我感到棘手的难题,让我更深入、更自信地探索物理学的奥秘。

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作为一名努力学习大学物理的学生,我深知习题在学习过程中的关键作用。然而,很多时候,困扰我的并不是知识点本身,而是如何将这些抽象的理论转化为解决实际问题的能力。我非常期待这本书能够成为我在这方面的得力助手。一本优秀的习题解析,不应该只是简单地罗列答案,而应该是一次深入的“思想交流”。我希望它能帮助我理解一道题目的“来龙去脉”,首先是帮助我准确地把握题意,然后是引导我识别题目中所涉及的物理过程和关键物理量。更重要的是,我期待它能够展示出解题的“思考路径”,比如,当遇到一个关于振动的题目时,我希望它能帮助我分析是采用受力分析法,还是能量守恒法,或者位移法,并且解释每种方法的适用性和优势。如果书中还能包含一些“解题技巧”的总结,或者对一些“易混淆概念”的辨析,那将是对我学习的巨大提升。我希望这本书能够成为我学习路上的“解题导师”,它不仅能告诉我“如何做”,更能告诉我“为什么这么做”,从而帮助我建立起坚实的物理基础和灵活的解题思维。这本书的出现,让我对攻克大学物理的难题充满了信心,它将是我通往知识彼岸的坚实桥梁。

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我是一名对物理学充满好奇心的学生,尤其对那些看起来复杂而实际问题有着强烈的探索欲望。大学物理的学习,对我来说,既是一种挑战,也是一种乐趣。然而,在做习题的过程中,我常常会遇到一些瓶颈,即使反复阅读教材,也难以找到切入点,更不用说找到最优的解题方法了。因此,一本优秀的习题分析与解答类书籍,对我而言,就像是指引我穿越迷雾的灯塔。我希望这本书能够深入浅出地分析每一道题目,不仅仅是提供最终的答案,更重要的是,它能够揭示题目背后所蕴含的物理原理和思维方法。想象一下,当我面对一道复杂的力学题目时,这本书能够帮我梳理出题目中的受力情况,引导我如何选取合适的坐标系,以及如何应用牛顿第二定律或能量守恒定律,甚至可能还会提供一些解题的技巧,比如如何进行力的分解或合成,或者如何巧妙地运用动量守恒。更让我期待的是,如果这本书能够包含一些多角度的解题思路,比如,对于同一道题目,可以提供两种甚至三种不同的解题方法,并且分析各自的优劣,那将极大地拓宽我的解题视野,提升我的物理思维能力。我希望这本书能够成为我学习路上的“良师益友”,在我遇到困难时,给予我最及时的帮助和最有效的指导,让我能够更自信、更深入地理解和掌握大学物理的知识。

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拿到这本书,首先映入眼帘的是它那厚实而有质感的纸张,摸上去就有一种扎实的感觉,让人对接下来的阅读充满信心。我特别看重书籍的装帧设计,因为我认为一个好的外观能够反映出编者对内容的重视程度。这本书的设计风格非常符合我的审美,没有过多的花哨装饰,却透露出一种严谨和专业的气息,这让我对书中的内容充满了安全感。在我看来,大学物理的学习,尤其是习题的解答,最关键的不是找到那个“正确”的答案,而是理解“为什么”它是正确的。很多时候,我们卡在某个题目上,并不是因为我们不懂相关的物理定律,而是我们不知道如何将这些定律恰当地运用到具体的题目情境中去。这本书如果能够做到,就是在我遇到一个难题时,能够帮我搭建起一座从题目信息到物理概念,再到具体运算的桥梁。我期待它能提供清晰的分析,比如,它会首先帮助我梳理题目中的已知量和未知量,然后引导我去识别题目背后隐藏的物理过程,并从中提炼出适用的物理定律。更重要的是,我希望它能在解题过程中,展示出不同的思考角度,例如,在解决力学问题时,是运用牛顿第二定律还是能量守恒定律,每种方法在什么情况下更具优势。如果书中还能对一些容易混淆的概念进行辨析,或者对解题过程中可能出现的陷阱进行提示,那就更能体现出其价值了。这本书的出现,让我看到了希望,它或许能成为我在物理学习道路上不可或缺的良伴,帮助我克服那些曾经让我望而却步的难题。

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对于许多学生来说,大学物理就像是一道难以逾越的鸿沟,尤其是那些复杂的习题,常常让人望而却步。我一直相信,一本优秀的习题解析,不仅仅是提供一个答案,更重要的是它能够帮助我们构建起一套完整的物理思维体系。我特别期待这本书能够深入剖析每一道题目,它应该能够帮助我理解题目的真正意图,识别出其中隐藏的物理过程,并且能够引导我如何选择合适的物理模型和定律来解决问题。例如,在处理一道关于热力学的问题时,我希望它能帮助我清晰地梳理出系统和环境,以及它们之间的能量交换,并引导我运用热力学第一定律来分析问题。更重要的是,我希望它能展示出不同的解题思路,比如,对于一个循环过程,是分析其每一段的变化,还是直接运用整体的守恒定律,并分析各自的优劣。我希望这本书能够成为我学习路上的“良师”,它能够在我遇到困境时,给予我启发,帮助我找到解决问题的关键。如果书中还能包含一些对典型错误解法的分析,或者一些对解题技巧的提炼,那将是极大的帮助,能够让我事半功倍。这本书的出现,让我对克服大学物理的学习挑战充满了期待,它是我提升解题能力的重要支撑。

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这本书的封面设计就很吸引人,简洁大方,颜色搭配也非常舒服,第一眼看到就觉得是那种值得细细品味的书。我一直觉得物理学是一门非常迷人的学科,但同时也是学习过程中比较有挑战性的。尤其是在大学阶段,理论知识的深度和广度都远超中学,习题更是千变万化,让人常常在解题思路的探索中感到迷茫。我个人在学习过程中,遇到难题时,除了翻阅课本、参考资料,最希望得到的,便是那种能够深入剖析题目背后原理,并且提供多种解题思路的解析。这本书的名字《大学物理学习题分析与解答》恰恰触及了我学习的痛点,让我对它充满了期待。我希望这本书不只是简单地给出答案,而是能够像一位经验丰富的导师一样,引导我理解每一个步骤的由来,帮助我建立起扎实的解题框架和思维模式。我想象中的这本书,每一道例题都应该包含对题意的精准解读,对相关物理概念和定律的清晰梳理,以及对解题思路的逐步引导,甚至可能还会提供一些常见的错误思路分析,帮助我们避免重蹈覆辙。此外,对于一些综合性较强的题目,我更希望看到其解题过程中的逻辑推理和技巧运用,能够让我触类旁通,掌握解决同类问题的普遍方法。如果书中还能穿插一些物理学史上的趣闻轶事,或者与现实生活中的物理现象的联系,那就更完美了,这样不仅能提升学习的趣味性,还能加深对知识的理解和记忆。这本书的出现,无疑为我这样的物理学习者注入了一剂强心针,我迫不及待地想要打开它,开始我的学习探索之旅。

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作为一名刚开始接触大学物理的学生,我常常感到自己的知识体系还不够完整,对一些抽象的概念理解不够深刻。因此,在做习题时,我不仅仅是想得到一个答案,我更希望通过习题的解析,来巩固和加深对知识点的理解,并且学习如何将这些理论知识应用到解决实际问题中去。这本书的名字《大学物理学习题分析与解答》让我看到了它在这方面的潜力。我一直认为,好的习题解答,应该像一位耐心细致的老师,它不会直接给出结论,而是会一步步引导学生思考,帮助学生理清思路,最终让他们自己找到解决问题的方法。我非常期待这本书能够做到这一点。例如,对于一道涉及电磁学的题目,我希望它能首先帮我梳理清楚题目中涉及的电场、磁场、电流等关键物理量,然后引导我运用相关的定律,比如高斯定律、安培定律等等,来分析问题。更重要的是,我希望它能提供多种解题思路,因为我知道,很多物理问题都有不止一种解决方法,而了解不同的方法,不仅能提高解题效率,还能加深对物理原理的理解。如果书中还能包含一些图示或者模型,来帮助我更直观地理解物理过程,那就更好了。这本书的出版,让我对攻克大学物理的难关充满了信心,我期待它能成为我学习路上的得力助手,帮助我系统地掌握大学物理的知识和解题技巧。

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一本好的习题解答,对我而言,是一种学习的“催化剂”。它能够将抽象的物理概念,转化为具体的、可操作的解题步骤,从而加深我们对知识的理解和记忆。我一直认为,大学物理的学习,关键在于“理解”而非“记忆”,而习题的解答,正是实现这一目标的重要途径。我期待这本书能够不仅仅是提供一个正确的答案,更重要的是,它能够深入分析解题的思路和方法。比如,当遇到一个涉及电磁感应的题目时,我希望这本书能帮助我梳理出题目中的变化磁场,引导我去运用法拉第电磁感应定律,并清晰地展示出如何计算感应电动势。更让我惊喜的是,如果书中能够提供多种解题方法,例如,对于同一道题目,可以用两种不同的角度来解析,并且分析各自的优劣,那将是对我解题思维的极大锻炼。我希望这本书能够像一位经验丰富的老师,它会耐心地引导我,一步步地揭示题目的核心,帮助我找到解决问题的关键。此外,如果书中还能包含一些对易错点的提醒,或者对解题技巧的总结,那将是锦上添花。这本书的出现,让我对攻克大学物理的难题充满了信心,它将是我学习道路上不可或缺的“工具”和“伙伴”,帮助我更高效、更深入地掌握大学物理的知识。

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在大学物理的学习过程中,习题是检验学习成果、加深理解的重要环节。然而,很多时候,我们并不是卡在知识点本身,而是卡在如何将知识点灵活地运用到具体的题目中。我对于习题的解答,有着非常高的要求,我需要的不仅仅是最终的答案,更重要的是对整个解题过程的深入剖析。我期待这本书能够像一位睿智的导师,它不会直接告诉我答案,而是会循序渐进地引导我思考。例如,在面对一道力学题时,我希望它能帮助我梳理出题目中的各个力,明确它们的指向,并引导我如何选择合适的受力分析图。然后,它应该清晰地展示出如何根据受力情况,运用牛顿第二定律来建立方程,并且如何进行方程的求解。更让我期待的是,如果书中能够提供多种解题思路,并且详细解释每种思路背后的物理原理,例如,在解决能量相关的问题时,是运用动能定理、机械能守恒还是其他方法,并分析它们的适用性,那将是极大的帮助。我希望这本书不仅仅是教会我解题,更是教会我“思考”如何解题。如果书中还能包含一些常见的错误解题思路的分析,帮助我避免掉进类似的“坑”,那就更完美了。这本书的出现,让我觉得大学物理的学习不再是枯燥的公式推导,而是一次充满智慧的探索,它将是我提升物理能力的重要伙伴。

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这本书的封面给我一种沉静而内敛的感觉,正是我在学习过程中所寻求的某种特质。我一直认为,学习物理,尤其是大学阶段的物理,是一个循序渐进、深入理解的过程,而不是简单的记忆和套用公式。因此,一本好的习题解答,不应该仅仅是答案的堆砌,而应该是一次对物理思维的深度剖析。我希望这本书能够帮助我理解“为什么”要这样做,而不是仅仅告诉我“怎么”做。当我遇到一道题目时,我希望它能首先帮助我准确地理解题意,识别出其中的关键信息和物理过程。然后,它应该能够引导我去思考,应该运用哪些物理概念和定律来解决这个问题,并且解释为什么这些概念和定律是适用的。更让我看重的是,我期待这本书能提供一些“解题思路的转换”的分析。例如,一道题目可以用多种方法解决,这本书是否能展示出这些不同的方法,并且分析它们各自的适用范围和优劣?这对于培养我的解题灵活性和发散性思维至关重要。此外,对于一些经典的、具有代表性的题目,我希望它能进行更深入的挖掘,比如,分析题目可以如何变化,或者它与哪些更广泛的物理现象相关联。这本书的出现,让我看到了在学习物理的道路上,我不再孤单,它就像是一位经验丰富的引路人,能够在我迷茫时,给予我清晰的指引和有力的支持,帮助我不断提升自己的物理学习能力。

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