大學基礎物理（第二冊） pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:科學齣版社發行部

作者:徐斌富

出品人:

頁數:265

译者:

出版時間:2007-1

價格:22.00元

裝幀:

isbn號碼:9787030183101

叢書系列:

圖書標籤:

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經典力學：深入理解物質世界的基石 本書旨在為物理學和工程學領域的學生提供一個全麵而深入的經典力學基礎。我們將從最基本的概念齣發，逐步構建起描述宏觀世界運動規律的完整理論框架。 第一部分：運動學的精確描述 本部分聚焦於如何精確、無歧義地描述物體的運動，為後續的動力學分析奠定數學基礎。 第1章：直角坐標係下的運動描述 本章首先迴顧瞭牛頓力學體係的建立背景和基本假設。我們將詳細探討一維、二維和三維空間中質點的運動學描述，包括位移、速度和加速度的矢量定義。重點解析瞬時速度和瞬時加速度的概念，並引入微積分工具來處理變加速運動。對於麯綫運動，將詳細分析速度和加速度的切嚮與法嚮分量，尤其關注圓周運動的嚮心加速度。 第2章：非正交坐標係與相對運動 為瞭更靈活地處理復雜幾何背景下的問題，本章引入瞭極坐標係和柱坐標係。我們將推導齣在這兩種坐標係下，位置、速度和加速度的矢量錶達式，重點關注引入的徑嚮和角嚮單位矢量隨時間的變化，這對於理解鏇轉現象至關重要。隨後，引入伽利略變換，探討不同慣性參考係之間的運動學聯係，並分析“相對速度”的概念。 第3章：角運動與剛體的基本描述 本章將運動學的概念擴展到鏇轉運動。我們定義瞭角位移、角速度和角加速度，並建立瞭它們與綫運動量之間的關係。剛體運動的概念被引入，我們區分瞭剛體的平動和轉動。本章的核心在於對“角動量”的精確定義及其守恒條件，為後續更深層次的動力學分析奠定基礎。 第二部分：牛頓定律與動力學基礎 本部分是經典力學的核心，關注力與物體運動狀態變化之間的關係。 第4章：牛頓運動定律的嚴謹闡述 本章對牛頓三定律進行深入探討，並明確其適用範圍。牛頓第一定律（慣性定律）被視為對慣性參考係的定義。第二定律 $mathbf{F} = mmathbf{a}$ 將被視為連接力和運動的橋梁，重點分析質量的概念及其在不同參照係下的不變性。第三定律的適用性，特彆是對場力（如電磁力，盡管本書主要關注宏觀力學）和作用-反作用力的精確理解，將被詳細討論。 第5章：功、能與保守力場 本章引入瞭能量的概念，這是物理學中最基本的量之一。我們定義瞭瞬時功率和功的矢量積積分形式。隨後，係統地介紹瞭動能，並推導齣著名的動能定理，它是牛頓第二定律的另一種錶現形式。重點分析保守力，包括重力、彈簧力，並精確定義勢能函數。勢能與保守力之間的關係（梯度運算）將被嚴格推導。 第6章：動量、衝量與碰撞動力學 本章著重於瞬時相互作用和守恒定律。我們定義瞭動量，並推導瞭牛頓第二定律的動量形式。衝量概念被引入，用於分析短時間內發生的相互作用。本章的核心是動量守恒定律，並將其應用於分析各類碰撞問題（彈性碰撞、非彈性碰撞），包括一維和二維情景下的動量和能量分析。 第三部分：高級動力學方法與守恒定律 本部分將經典力學提升到更高、更抽象的數學錶述層麵，為解決復雜問題提供強大工具。 第7章：質心係與多體問題 對於由多個粒子組成的係統，本章引入瞭質心（重心）的概念。我們證明瞭質心獨立於內部相互作用（隻要是內力）而運動，遵循一個“虛擬粒子”的牛頓第二定律。隨後，我們將討論係統的總動量和總角動量，以及係統總能量的分解，即係統內能與係統宏觀運動能的區分。 第8章：萬有引力與引力勢 本章專門探討牛頓的萬有引力定律。從庫侖定律的類比齣發，我們將推導引力場的概念。重點分析均勻球殼和均勻球體的引力場（殼層定理的應用）。隨後，係統地討論引力勢能和引力場中的軌道運動，包括開普勒定律的推導及其物理意義。 第9章：振動與波動基礎 本章聚焦於最常見的非綫性運動形式之一：簡諧振動（SHM）。我們將用微分方程嚴格求解理想彈簧振子，分析其周期、頻率和相位。隨後，引入阻尼振動和受迫振動，詳細分析共振現象及其物理意義。最後，對一維波動的基本概念進行初步介紹，包括駐波和行波的簡單描述。 第四部分：從拉格朗日到哈密頓（進階） 本部分引入分析力學的思想，從能量泛函的角度重新構建力學體係。 第10章：變分原理與最小作用量 本章引入瞭變分法的基礎概念，並闡述瞭物理學中的核心原理——最小作用量原理（哈密頓原理）。我們將定義拉格朗日量 $L = T - V$（動能減去勢能），並將其作為作用量積分的被積函數。 第11章：拉格朗日力學 基於拉格朗日量，本章推導齣歐拉-拉格朗日方程。我們將展示如何使用廣義坐標來描述復雜的約束係統，從而避免使用約束力進行計算。大量的實例演示將包括單擺、復閤擺以及利用拉格朗日方程處理約束的技巧。拉格朗日力學對守恒量（如能量、動量）的自然導齣機製也將被詳細解釋。 第12章：哈密頓力學簡介 在拉格朗日力學的基礎上，本章引入瞭正則坐標和正則動量，並定義瞭哈密頓量 $H = sum_i p_i dot{q}_i - L$。我們將推導齣哈密頓正則方程，並討論相空間的幾何意義。哈密頓力學作為一種對稱性更強的錶述，是通往量子力學和統計物理的邏輯起點，其基本框架將在本章得到清晰的構建。 全書的難度設計循序漸進，力求在保持數學嚴謹性的同時，培養讀者對物理圖像的直觀理解，並為後續的電動力學和量子力學學習做好堅實的準備。

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閱讀這本書的過程，對我來說更像是一場智力上的馬拉鬆，而不是輕鬆的短跑。它的敘事節奏偏嚮於歐洲經典教材的風格，注重邏輯鏈條的完整性，有時甚至顯得有些“嘮叨”，但正是這種詳盡的鋪陳，保證瞭知識的無縫銜接。我記得在學習電磁學部分時，作者對矢量分析工具的引入簡直是煞費苦心，每一個散度和鏇度的物理意義都被反復強調，直到你不再是機械地使用它們，而是真正理解它們在描述場論變化時的威力。這種對基礎工具的重視，遠超齣瞭許多同類教材僅僅將它們當作數學背景材料處理的敷衍態度。書中的插圖雖然不算極其精美或者色彩斑斕，但每一張圖都精準地服務於物理模型的構建，簡潔而富有信息量，沒有絲毫多餘的裝飾。對於那些習慣瞭碎片化、快速信息輸入的新一代讀者來說，這本書的閱讀體驗可能需要一個適應期，它要求你沉下心來，甚至需要準備筆記本去梳理那些復雜的推導步驟和相互關聯的概念。但我相信，對於真正想掌握電磁學精髓的人來說，這種“慢工齣細活”的教學方式，是打下堅實根基的唯一途徑。

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從裝幀和排版的角度來看，這套教材透著一股老派的學院氣息，但這恰恰是我所欣賞的一點。紙張的質感很好，即使用熒光筆做瞭大量的標記，也不會透墨。字體選擇清晰可靠，長篇的數學推導在雙欄布局中得到瞭很好的控製，讀起來眼睛不容易疲勞。更值得稱贊的是，它對曆史背景的穿插運用得恰到好處。在介紹經典力學的高階內容時，作者會穿插一些關於牛頓、拉格朗日或哈密爾頓等物理學巨匠的簡短側記，這些內容並非冗餘的八卦，而是幫助讀者理解這些理論是如何在特定的曆史情境下被“迫切需要”齣來的。這種對知識“人情味”的保留，使得原本冰冷的物理定律變得有血有肉，充滿瞭探索的激情。我發現，瞭解瞭理論誕生的故事，能讓我對特定理論框架的適用範圍和局限性有更細膩的把握。總而言之，這不僅僅是一本教材，它更像是一份精心策劃的學術體驗，讓你在學習物理知識的同時，也能感受到科學進步的脈絡。

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這本書的難度麯綫設置得相當陡峭，這一點必須事先說明。它不像那些麵嚮工程應用導嚮的物理教材，它更傾嚮於探索物理定律背後的普適性原理。當我翻到關於量子力學基礎介紹的那幾章時，我感覺自己仿佛被扔進瞭一個全新的思維框架中。作者對薛定諤方程的引入，並非直接跳到波函數，而是先用類比和思想實驗來構建量子世界觀的不確定性和概率性，這種循序漸進的引導方式，極大地緩解瞭初學者麵對抽象概念時的恐懼感。然而，即便有這些引導，很多深層次的數學處理，比如算符代數和希爾伯特空間的概念，依然需要讀者具備紮實的綫性代數基礎，否則很容易在公式的海洋中迷失方嚮。我曾多次停下來，翻閱到參考書目中推薦的數學預備知識章節，去迴顧那些被我自認為已經掌握的基礎。這本書的魅力在於，它清晰地劃分瞭“知道”和“理解”之間的鴻溝，並用它特有的深度和廣度，要求讀者必須跨越那道鴻溝，纔能真正領略到這門學科的迷人之處。它不是一本可以快速翻閱的書，它更像是一部需要長期研習的工具書和哲學思考錄的結閤體。

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這本教材，從我拿到手的第一眼起，就給我的感覺是厚重且內容紮實的。它不像某些入門書籍那樣試圖用過於簡化的語言來“討好”讀者，而是直截瞭當地切入瞭大學物理的核心領域。我特彆欣賞它在處理概念引入時的那種嚴謹態度，每一個公式的推導都清晰可見，仿佛帶著你一步步走過物理學傢建立起理論模型的曆程。比如，在涉及熱力學和統計物理的部分，作者並沒有止步於給齣宏觀現象的描述，而是深入到瞭微觀粒子的行為和概率分布，這對於培養我們對物理本質的深刻理解至關重要。書中提供的例題設計得極為巧妙，它們往往不是簡單的數值代換，而是需要綜閤運用多個知識點纔能解決的綜閤性問題，這極大地鍛煉瞭我的分析和解決實際物理問題的能力。每章末尾的習題更是五花八門，從基礎概念鞏固到需要大量思考的開放性探討都有覆蓋，確保瞭學習的全麵性和深度。我花瞭不少時間在啃那些需要反復推敲的證明上，但每當最終理解那一刻，成就感是無可替代的。這本書無疑是為那些誌在深入學習物理學，而非僅僅滿足於應付考試的學生準備的精品之作，它要求你付齣汗水，但迴報也絕對豐厚。

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這本書在跨學科知識的融閤上做得相當齣色，顯示齣作者廣博的學識。例如，在講述波動光學時，它並沒有局限於衍射和乾涉的經典理論，而是迅速地將這些概念與傅裏葉分析的工具箱連接起來，甚至簡要提及瞭光學成像係統中的信息論視角。這種將物理學視為一個宏大、相互關聯的知識體係的態度，極大地拓寬瞭我的視野，讓我意識到孤立地學習某一個分支是不夠的。它不滿足於教會你如何計算一個特定的物理量，它更緻力於培養你用物理學的眼光去看待所有現象的能力。我發現自己開始在日常生活中，不自覺地去分析遇到的光影、聲波傳播甚至更復雜的係統，並嘗試用學到的基本原理去框架化它們。這種學習上的遷移能力，纔是衡量一本優秀教材價值的最高標準。這本書無疑是做到瞭，它成功地將抽象的數學語言轉化為瞭對自然界運行規律的深刻洞察力，是一種值得所有嚴肅對待物理學習者反復研讀的經典之作。

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