具体描述
《基础物理实验(第2版)》以实验内容的现代化为主旨，从强化基本训练、便于学生进行研究性学习和实践、特别是重视实验的基本素质和创新意识的培养理念出发，以创新精神对实践性的基础课教材的编写做了认真的探索。教材采用了实验误差理论－基础实验－综合实验－设计实验的架构，把内容的更新和严格的基础训练结合起来，编入了具有现代技术与应用性较强的实验项目，并将部分较为经典的近代物理实验收录其中，体现了对传统实验内容的改进和时代特色。《基础物理实验(第2版)》是众多师生长期坚持教学改革的成果，这次出版前已经数届学生的使用。全书共五章，涵盖了80个实验，误差与不确定度及实验数据的处理方法单独成章。为方便学生平时学习，书中内容及配套课件已上传到温州大学物理实验中心网站的教学资源系统中。《基础物理实验(第2版)》可作为高等学校理工科及师范类物理专业的基础物理实验课教材，也可供农、医等其他专业师生参考。
《宇宙的低语：从量子的微观到星辰的宏观》 内容简介 这是一部带领读者踏上一场跨越宇宙尺度、探索物质本质的奥德赛。本书不触及任何基础物理实验的繁琐细节，而是聚焦于那些驱动我们理解世界、塑造现代科技、并不断拓展人类认知边界的宏大思想与革命性发现。我们将一同潜入量子纠缠的神秘领域，感受粒子世界的奇异规则；我们将仰望星空，追溯宇宙大爆炸的黎明，理解星系的演化与黑洞的吞噬；我们将探讨时间的相对性，见证物质与能量的深刻联系，并展望未来可能出现的颠覆性物理理论。 本书的核心在于“理解”，而非“操作”。我们不关心如何搭建一个精密的实验装置，而是关注这些实验背后所揭示的深刻物理原理。从原子核内部的夸克对撞，到遥远星系发出的引力波，本书试图描绘一幅连贯的宇宙图景，让你在知识的海洋中遨游，体味物理学之美，感受人类智慧的闪光。 第一章：微观世界的奇点——量子革命的黎明 想象一下，如果我们能将物质无限缩小，会发现什么？本章将带领你穿越经典物理学的界限，进入那个由概率、叠加态和不确定性主宰的量子世界。我们将从光电效应的谜团出发，步入普朗克的能量量子化革命，爱因斯坦对光粒子的划分，以及玻尔的原子模型如何初步描绘出电子轨道的量子化。 但真正的颠覆，来自于更深层次的量子力学框架。我们将深入理解波粒二象性，它意味着电子既是粒子，又是波，其行为仿佛拥有独立的意识，在观测前处于一种模糊的叠加状态。我们将探讨薛定谔方程，它如同量子世界的“牛顿定律”，描述了微观粒子随时间的演化。然后，我们将迎来量子纠缠这一最令人匪夷所思的现象：两个粒子，无论相距多远，它们的状态似乎以一种超光速的神秘方式相互关联，如同存在着某种超越时空的“幽灵般的超距作用”。我们将审视这个概念如何挑战我们对实在性和局域性的直觉认知。 我们还会触及量子隧穿效应，它允许粒子“穿过”看似无法逾越的能量壁垒，这个现象在核聚变、扫描隧道显微镜等领域发挥着至关重要的作用。本章将让你深刻理解，在我们习以为常的宏观世界之下，潜藏着一个多么奇特而强大的微观秩序。这不仅仅是抽象的理论，更是现代科技，如激光、半导体、核能等得以实现的基础。 第二章：时空的织锦——相对论的宏伟构想 如果说量子革命颠覆了我们对微观的认知，那么相对论则彻底重塑了我们对宏观宇宙的理解。本章将引导你踏入爱因斯坦的相对论世界，从狭义相对论开始，它揭示了时间、空间、质量和能量之间令人惊叹的联系。我们将抛弃牛顿“绝对时间和绝对空间”的观念，理解在不同参照系下，时间流逝的速度和长度测量都会发生变化。 你将了解到，速度是影响时间流逝的因素，高速运动的物体会经历更慢的时间——这就是所谓的“时间膨胀”。同时，运动的物体在运动方向上的长度会收缩，这便是“长度收缩”。而狭义相对论最著名的成果，莫过于质能方程 E=mc²。它宣告了质量和能量并非孤立存在，而是可以相互转化，微小的质量蕴含着巨大的能量，这为核能的利用奠定了理论基础。 随后，我们将进入更广阔的广义相对论领域。爱因斯坦将引力描述为时空弯曲的表现，而不是一种力。质量巨大的物体，例如恒星和行星，会使它们周围的时空发生扭曲，就像在柔软的床单上放置一个重球一样。而我们感受到的“引力”，实际上是物体沿着弯曲时空的“测地线”运动。我们将探讨广义相对论如何解释水星近日点的进动，以及光线在强引力场下的弯曲现象。 本章还将触及引力波，这是广义相对论的直接预言。当大质量物体加速运动时，会在时空中产生涟漪，如同水面上的波纹。这些引力波携带了宇宙中最剧烈事件的信息，如黑洞合并、中子星碰撞，它们的探测为我们打开了观察宇宙的新窗口。从GPS系统的精确导航，到理解黑洞的形成与演化，相对论的智慧无处不在。 第三章：宇宙的史诗——从大爆炸到星辰大海 离开了微观与时空的框架，本章将把我们的视野投向浩瀚的宇宙，探索它的起源、演化以及我们赖以生存的地球和生命。我们将追溯宇宙大爆炸的理论，理解宇宙并非永恒不变，而是在大约138亿年前，从一个极度炽热、致密的奇点开始膨胀，并持续演化至今。 我们将探究宇宙微波背景辐射，它是大爆炸的“余晖”，是宇宙早期均匀而微小的温度起伏，这些起伏正是如今星系形成的基础。我们将理解暗物质和暗能量的谜团。暗物质，它虽然不发光，却通过引力影响着星系的形成和运动，占据了宇宙物质总量的绝大部分。而暗能量，则是一种更加神秘的存在，它驱动着宇宙的加速膨胀，成为宇宙演化的主导力量。 我们将徜徉在星系的海洋中，理解恒星的诞生、生命周期与死亡。从质量巨大的蓝巨星到黯淡的红矮星，每一种恒星都在宇宙的舞台上扮演着独特的角色，并通过核聚变创造出更重的元素，为行星的形成和生命的出现提供了物质基础。我们将深入了解恒星内部的核聚变过程，理解为什么太阳如此稳定，以及超新星爆发如何将生命所需的元素播撒到宇宙深处。 本书还将讨论黑洞，这些宇宙中最神秘的天体，它们拥有强大的引力，连光都无法逃脱。我们将探讨黑洞的形成机制，以及霍金辐射的理论，它暗示了黑洞并非绝对的“吞噬者”，而是可能缓慢蒸发。最后，我们将审视地球的形成与生命演化的过程，理解我们所处行星的独特性，以及宇宙中是否存在其他生命的可能性，将我们置于一个更广阔的宇宙背景下思考生命存在的意义。 第四章：混沌与秩序——探索宇宙的规律与未知 在领略了宇宙的宏伟与奥秘之后，本章将聚焦于物理学中那些看似混沌却又蕴含深层规律的领域，以及人类在不断探索未知边界时所遇到的挑战与思考。我们将触及热力学第二定律，它告诉我们，孤立系统的熵（混乱程度）总是趋向于增加，这意味着宇宙最终将走向热寂，或者以其他未知的形式达到终极平衡。 我们还会探讨复杂系统和混沌理论。这些理论研究的是由大量相互作用的简单组件构成的系统，其整体行为却难以预测，即使对初始条件的微小扰动也会导致结果的巨大差异。蝴蝶效应便是其典型例子。我们将理解，即使在看似随机的现象背后，也可能隐藏着深刻的数学规律。 本章还将带领读者展望物理学的未来。我们将讨论一些前沿的理论，如弦理论和量子引力理论，它们试图统一量子力学与广义相对论，描绘一个更加完整的宇宙图景。我们将思考宇宙学中尚未解决的问题，例如宇宙的最终命运、暗物质和暗能量的本质，以及是否存在多重宇宙等。 最后，本书将强调科学方法论的重要性，它不仅仅是实验的堆砌，更是逻辑推理、模型构建、预测验证以及不断修正的过程。我们将认识到，科学的进步是人类集体智慧的结晶，是不断质疑、探索和突破的过程。通过对这些宏大概念的理解，读者将获得对宇宙更深刻的洞察，培养严谨的科学思维，并激发对未知世界永无止境的好奇心。 《宇宙的低语：从量子的微观到星辰的宏观》是一次思想的旅行，一次心智的启迪。它旨在让你在不接触实验设备的情况下，依然能够深刻地理解我们所居住的宇宙是多么的奇妙、复杂，以及人类是如何一步步揭开它的面纱，窥探其最深层的奥秘。
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