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出版者:浙江大学出版社

作者:李明,陈烨,王建中

出品人:

页数:186

译者:

出版时间:2004-1

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787308035750

丛书系列:

图书标签:

• 大学物理
• 物理实验
• 实验教程
• 高等教育
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• 物理学
• 教学参考
• 实验指导
• 本科
• 大学教材

《探秘微观世界：经典物理实验的奥秘》 本书并非旨在提供大学物理实验的教学指导，而是深入探索那些奠定现代物理学基石的经典实验，带领读者领略物理学发展的壮丽图景。我们将聚焦于一系列具有划时代意义的实验，从牛顿力学到量子力学的黎明，揭示它们如何改变了人类对宇宙的认知。 第一部分：力学基石的铸就——从落体到万有引力 我们从伽利略的自由落体实验开始，回顾他如何通过严谨的观察和推理，打破亚里士多德的物理学桎梏，确立了“加速度恒定”的伟大思想。我们将深入剖析斜面实验的设计原理，以及它如何帮助伽利略测量运动，为牛顿力学的建立铺平道路。 接着，我们将转向牛顿的划时代贡献。虽然本书不涉及实际操作，但我们会细致地描述牛顿如何通过一系列巧妙的实验，包括对行星运动的观测和对光的色散研究，最终提出了万有引力定律和三大运动定律。我们将重点解读万有引力定律是如何统一了天上与地上的运动，将宇宙的宏观秩序置于同一个物理框架之下。我们还会提及卡文迪许利用扭秤实验测量万有引力常量的伟大壮举，这个实验不仅精确地测定了引力常量G，也证明了万有引力在地球尺度上的普遍性。 第二部分：电磁之潮涌——从静电到电磁波 本书的第二部分将带领读者穿越电磁学的迷人领域。我们将从富兰克林的风筝实验出发，探讨早期对静电的认知，以及他如何提出电荷守恒定律，为理解电现象奠定了基础。 法拉第的贡献是不可忽视的。我们将详细阐述他的电磁感应实验，通过对线圈和磁铁运动的精妙设计，揭示了变化的磁场能够产生电流的原理。这个发现不仅开启了电磁学的新篇章，也为发电机和变压器的发明奠定了理论基础。 麦克斯韦的理论将电和磁统一为电磁场，而赫兹的实验则直接证明了电磁波的存在，并验证了麦克斯韦方程组的正确性。我们将深入解读赫兹如何利用电火花产生和探测电磁波，展示了理论预言如何通过实验得到证实，并且这些看不见的波最终成为了我们今天通信技术的基础。 第三部分：热力学与统计物理——从热机的效率到原子世界的概率 热力学第一定律，即能量守恒定律，是如何通过詹姆斯·焦耳的“热功当量”实验确立的？我们将回顾他如何通过各种实验，例如搅拌水来测量其温度升高，从而精确地测定了热量和功之间的转换关系。 卡诺的理论则触及了热力学的另一核心——热力学第二定律。我们将探讨卡诺循环的原理，以及他如何提出热机的效率极限，揭示了能量转换的不可逆性。这些理论不仅解释了热力学的基本规律，也对工程技术的发展产生了深远影响。 玻尔兹曼将宏观的热力学现象与微观粒子的统计行为联系起来。我们将介绍他的统计诠释，以及如何通过研究气体的分子运动来解释宏观的热力学性质，如温度和压力。这个领域为我们理解物质的微观结构提供了重要的线索。 第四部分：光谱的秘密与原子世界的曙光——从黑体辐射到光电效应 光谱学是打开原子世界大门的钥匙。我们将追溯夫琅和费如何利用棱镜和望远镜对太阳光谱进行细致的观察，发现其中存在的暗线，这暗示着原子具有其独特的“指纹”。 普朗克在研究黑体辐射时，提出了量子假说，认为能量的发射和吸收是不连续的，是“一份一份”的。我们将详细解读普朗克的量子论，它如何突破了经典物理学的界限，开启了量子力学的时代。 爱因斯坦对光电效应的解释，进一步巩固了光的粒子性。我们将回顾他的光量子假说，以及光电效应实验如何证明了光不仅仅是波，也具有粒子性，这一发现彻底改变了我们对光的认识，并为他赢得了诺贝尔奖。 第五部分：量子世界的奇妙历程——从原子模型到不确定性原理 卢瑟福的α粒子散射实验是原子物理学史上的里程碑。我们将详细描绘他如何通过这个实验，推翻了汤姆孙的“梅子布丁”模型，发现了原子内部存在一个致密的、带正电的原子核，确立了“行星原子模型”。 玻尔在卢瑟福模型的基础上，引入了量子化的概念，提出了玻尔原子模型，成功解释了氢原子光谱。我们将深入探讨玻尔的量子化条件，以及他如何试图用全新的视角来理解原子的结构。 海森堡提出的不确定性原理，是量子力学的核心概念之一。我们将详细解释这一原理，说明我们无法同时精确测量一个粒子的位置和动量，揭示了微观世界固有的概率性和不确定性。 本书的独特之处 《探秘微观世界：经典物理实验的奥秘》区别于一般的实验教程，它着重于对科学思想史的梳理，对实验设计精髓的剖析，以及对实验结果深刻含义的解读。我们力求用清晰的语言，生动的叙述，将这些物理学的伟大发现置于历史的背景下，展现科学家们探索未知、挑战权威的勇气和智慧。本书适合所有对物理学奥秘充满好奇心的读者，无论您是否是物理专业的学生，都能从中获得启发和知识，领略科学的魅力。本书提供的是一种跨越时空的对话，与那些伟大的思想者对话，理解他们如何一步步揭开宇宙的层层帷幕。

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如果让我从一个对实验操作有较高要求的“老手”的角度来评价，这本书在误差分析和数据处理部分的探讨深度明显不足。它用了相当大的篇幅来描述“如何搭建电路”或者“如何调整仪器参数”，但对于如何进行科学、严谨的系统误差和随机误差的量化评估，以及如何利用现代统计学方法来优化实验结果，讲解得过于蜻蜓点水。真正的物理实验往往失败在对不确定性的精确控制上，而不是简单的操作失误。我期望看到更细致的关于最小二乘法在多变量拟合中的应用、图形化数据处理工具（如Origin或Python库）的实际操作指导，甚至是关于如何撰写符合国际标准实验报告的范例。目前的分析部分，更像是高中阶段的要求，对于一本面向大学生的进阶教程来说，显然不够格。

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这本书的排版和装帧设计着实令人眼前一亮，拿在手上就有一种厚实而专业的质感。纸张的质量上乘，印刷清晰度极高，即便是那些涉及复杂公式和精细图表的页面，也毫无模糊之感，长时间阅读下来眼睛不易疲劳。特别是封面设计，那种沉稳又不失现代感的色调搭配，很符合一本理工科教材应有的气质。作者在章节布局上也颇具匠心，知识点的逻辑递进非常顺畅，从基础概念的引入到深入实验设计的过渡自然得不像话，让人在翻阅时能清晰地感受到知识体系的构建过程，而不是零散信息的堆砌。尤其值得称赞的是，书中对实验器材的介绍部分，配有大量高质量的实物照片，比单纯的文字描述要直观得多，对于初次接触这些精密仪器的学生来说，无疑是极大的帮助。这种对细节的极致追求，体现了编者对教学质量的严肃态度，让人相信这本书的内容也同样值得信赖。

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我抱着极大的期待翻开了这本书，希望能找到那种真正能启发思维、而非仅仅是照本宣科的实验指导。然而，初读体验只能说是中规中矩，缺乏一些让人眼前一亮的“火花”。书中对实验原理的阐述，虽然力求严谨，但往往停留在教科书的层面，未能提供足够的、与现代科技前沿相关的案例来佐证其重要性。例如，在介绍光学实验时，如果能穿插一些现代通信、光纤技术或者量子光学在实际应用中的最新进展，读起来的代入感和学习的动力会强很多。现有的内容更像是对传统大学物理实验的忠实记录，技术上无可指摘，但在激发学习热情方面，略显保守和刻板。希望未来的修订版能在理论联系实际的深度上再挖掘一下，让每一个实验不仅是验证公式，更是一种探索前沿的起点。

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阅读这本书的过程中，我体验到了一种难以言喻的“亲切感”，这源于作者在叙述中流露出的那种对教育的深切关怀。那些看似不经意的“小贴士”——比如在某个关键步骤前加粗的提醒，或者在某些易错点旁边附上的幽默但精准的警示语——都表明作者绝对不是高高在上的理论家，而是真正站在线下实验台边，被学生们的困惑所困扰过的老师。例如，在处理高压电实验的安全注意事项部分，文字描述极具画面感，让人读了之后立刻提高警惕。这种细致入微的体贴，使得原本可能枯燥乏味的操作步骤变得生动起来，极大地降低了实验学习的心理门槛。这本书不仅教你“怎么做”，更在潜移默化中培养你“如何安全、负责任地做实验”的职业素养。

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这本书的配套资源，坦白说，是我近期接触到的实验教程中最令人沮丧的一部分。我特地去查找了网络上声称与之配套的在线资源和习题解答库，结果发现资源链接失效的比例极高，很多重要的虚拟仿真实验入口也早已无法访问。这对于自学或者需要反复练习的学生来说，是一个非常致命的缺陷。一本优秀的实验教程，其价值不仅在于纸面上的文字，更在于其构建的学习生态系统。如果电子辅助材料跟不上实体书的更新速度，或者维护不力，那么这本书的实用价值就会大打折扣。我不得不花费大量额外时间去寻找替代性的讲解视频或模拟软件，这完全打乱了既定的学习计划，让人感觉出版方在“售后服务”方面做得非常不到位，辜负了读者对一本专业教材的信赖。

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