Physical Chemistry, Second Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Academic Press

作者:Robert G. Mortimer

出品人:

页数:1116

译者:

出版时间:2000-03

价格:USD 116.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780125083454

丛书系列:

图书标签:

• 物理化学
• 物理化学
• 热力学
• 量子化学
• 统计力学
• 化学动力学
• 结构化学
• 光谱学
• 电化学
• 界面化学
• 溶液化学

经典力学导论：从牛顿到爱因斯坦的宇宙图景 作者： [此处可虚构一位权威物理学家的名字，例如：阿瑟·麦克斯韦尔 (Arthur Maxwell)] 出版社： [此处可虚构一家知名学术出版社的名称，例如：先驱大学出版社 (Pioneer University Press)] 第一版出版年份： [此处可虚构一个年份，例如：2018年] --- 内容概述 《经典力学导论：从牛顿到爱因斯坦的宇宙图景》是一本旨在全面、深入地探讨经典力学基础理论及其演变历程的权威教材。本书超越了传统力学教材的范畴，不仅详尽阐述了从伽利略、牛顿时代奠定的宏观运动规律，更系统地引入了拉格朗日和哈密顿体系，并将这些概念延伸至狭义相对论的框架下，描绘出人类理解物质世界运动方式的完整知识体系。 本书的宗旨是培养读者对物理学基本原理的深刻洞察力，以及运用数学工具解决复杂力学问题的能力。我们坚信，经典力学并非一个封闭的历史概念，而是现代物理学（包括量子力学和广义相对论）得以建立的坚实基石。因此，本书着重于概念的严谨性、推理的逻辑性以及应用实例的广泛性。 全书共分为四个主要部分，脉络清晰，层层递进，力求让初学者能够平稳过渡，同时为高年级本科生和研究生提供充分的深度和挑战。 --- 第一部分：牛顿力学的基石与应用 本部分聚焦于经典力学的奠基阶段，即艾萨克·牛顿爵士所构建的框架。我们将从运动学的基本描述出发，逐步建立牛顿三大定律的严谨数学基础。 第一章：运动的几何描述与参考系 本章首先定义了位移、速度和加速度，引入了描述物体运动所必需的坐标系概念。重点讨论了惯性参考系的重要性，以及伽利略相对性原理在经典范畴内的适用性。通过大量的二维和三维运动实例，确保读者对矢量运算和微积分在描述瞬时变化中的应用有扎实的掌握。 第二章：牛顿定律与基本力 本章深入探讨牛顿第二定律 $mathbf{F} = mmathbf{a}$ 作为连接力与运动的桥梁作用。我们不仅分析了恒力场（如重力）下的直线运动和抛体运动，还引入了非惯性参考系（如旋转参考系）中表观力的概念，如科里奥利力和离心力。本章对摩擦力、弹簧力（胡克定律）等常见作用力的物理图像进行了细致的探讨。 第三章：守恒定律的引入 本部分是全书的第一个高潮。我们从功和能的概念出发，严格推导出机械能守恒定律。随后，引入力矩与角动量的概念，并阐明角动量守恒定律的普适性。通过对碰撞问题、中心力问题（如开普勒行星运动）的分析，展示了守恒定律在解决复杂动力学问题时的巨大威力，这些定律是物理系统不变性的直接体现。 --- 第二部分：分析力学：通往现代物理的桥梁 本部分标志着力学描述的范式转变，即从基于矢量和方程的牛顿方法，转向基于标量泛函（作用量）的分析方法。 第四章：广义坐标与约束 本章是向分析力学过渡的关键。详细讨论了约束条件的性质（完整约束与非完整约束），并引入了广义坐标的概念，用以简化复杂系统的描述。通过对各种几何约束（如单摆、滑块在曲面上的运动）的处理，展示了广义坐标的优越性。 第五章：拉格朗日力学 本章的核心是达朗贝尔原理，并在此基础上推导出欧拉-拉格朗日方程。我们将重点分析拉格朗日量 $L = T - V$ 的构造方法，并将其应用于复杂的系统，如耦合振子、转子系统。拉格朗日力学作为一种能量表述方法，其简洁性和对坐标系选择的独立性被充分强调。 第六章：哈密顿力学与相空间 本章将拉格朗日力学推广到哈密顿表述。定义了正则坐标和正则动量，导出了哈密顿方程。重点介绍了相空间的概念及其重要性，以及泊松括号在描述系统时间演化中的核心作用。这为后续理解量子力学的对易关系奠定了必要的数学和物理基础。 --- 第三部分：振动、波动与刚体动力学 本部分将所学的分析工具应用于更具挑战性的物理系统，展示力学理论的广泛适用性。 第七章：线性振动与受迫振动 详细分析了单自由度系统的自由振动和阻尼振动。重点研究了受迫振动中的共振现象，并引入了复数表示法来简化计算。随后，系统地处理了多自由度系统的特征值问题，推导出正规坐标，从而将耦合系统解耦为一系列独立的简谐振子。 第八章：刚体动力学 刚体被视为一个由大量粒子组成的系统，其运动由平动和转动复合而成。本章详细介绍了刚体的转动惯量张量，并通过欧拉方程来描述刚体的任意定点转动。著名的“刚体运动三轴”概念被深入剖析，并应用于陀螺仪的进动与章动。 第九章：微扰理论与连续介质基础 本章提供了处理非精确解问题的工具。首先介绍时间无关的定态微扰理论（包括简并与非简并情况），以及简谐外力下的时变微扰。最后，作为对连续介质（如流体和弹性体）的引言，探讨了流体力学中伯努利方程的推导，展示了分析力学在无限自由度系统中的潜力。 --- 第四部分：从经典到相对论的过渡 本部分是本书的收官之作，旨在展示经典力学在高速运动极限下如何被更广阔的理论所取代和包含。 第十章：狭义相对论的运动学 本章引入爱因斯坦的两个基本假设。详细推导了洛伦兹变换，并展示了时间膨胀、长度收缩等效应。通过分析双生子佯谬等思想实验，澄清了相对论速度叠加公式的正确性。 第十一章：相对论力学与能量动量关系 将相对论效应引入动力学。定义了相对论质量和相对论动量，并导出了著名的质能关系 $E = mc^2$。重点在于，读者将理解在相对论框架下，动量守恒和能量守恒如何统一为一个四维动量守恒的概念。本章将以相对论性的碰撞和粒子衰变问题作为结束。 --- 本书特色 1. 概念的深度与连贯性： 本书特别注重从牛顿到哈密顿方法的逻辑递进，帮助读者理解为什么分析力学是比牛顿力学更优越的描述工具。 2. 数学严谨性： 对矢量微积分、变分法和线性代数在力学中的应用进行了充分的铺垫和展示，确保读者能够驾驭复杂的数学推导。 3. 丰富的例题与习题： 每章都包含大量精心设计的例题，用于即时巩固概念；章末的习题分为基础巩固、中级应用和挑战性研究三类，适合不同学习进度的读者。 4. 跨越界限的视野： 通过在第四部分引入狭义相对论，本书成功地将读者从十七世纪的经典框架中引导出来，展望了二十世纪物理学的开端。 《经典力学导论》不仅仅是一本教科书，它是一部关于人类如何通过理性思维逐步揭示宇宙运动规律的史诗性叙事。它为有志于深入研究理论物理、天体物理、工程科学以及任何需要精确运动描述的领域的研究者提供了不可或缺的知识基础和思维训练。

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