伯克利物理学教程（SI版） 第3卷 波动学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:F.S.克劳福德（Frank S.Crawford Jr.）

出品人:

页数:626

译者:

出版时间:2014-6-1

价格:0

装帧:平装

isbn号码:9787111464594

丛书系列:伯克利物理学教程（SI版）

图书标签:

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《电动力学导论：从麦克斯韦方程组到现代应用》 本书旨在为物理学、工程学及相关领域的学生提供一套全面而深入的电磁学基础知识体系。本书的结构设计旨在引导读者从经典的麦克斯韦方程组出发，逐步深入到电磁场理论的各个核心分支，并最终展示这些理论在现代科学与技术中的广泛应用。全书内容组织严谨，逻辑清晰，注重物理图像的建立与数学工具的熟练运用相结合。 第一部分：静电学与静磁学基础 第一章：电荷、库仑定律与电场 本章伊始，我们将回顾电荷的基本性质及其守恒定律。随后，详细阐述库仑定律，并将其推广至连续电荷分布。我们将引入电场的概念，定义电场强度，并通过计算点电荷、线电荷、面电荷以及体电荷分布所产生的电场，巩固对电场概念的理解。矢量分析在描述电场中的应用，如梯度和散度的初步引入，将为后续拉普拉斯方程和泊松方程的讨论奠定基础。 第二章：高斯定律及其应用 本章的核心是电通量和高斯定律。我们将详细推导高斯定律，并阐释其在静电学中的重要地位，尤其是在处理具有高度对称性的电荷分布问题时（如球对称、柱对称和平面对称）。通过一系列经典案例的详细计算，读者将掌握利用高斯定律简化静电场求解的技巧。 第三章：电势与静电场的能量 电势的概念被引入，用以替代复杂的矢量电场进行标量运算。本章将推导电势与电场之间的关系（$E = - abla V$），并深入探讨电势在计算电场中的优势。静电场的势能和电势能密度将被详细讨论，从而计算体系的总静电能量。 第四章：导体、电介质与电容 导体在静电平衡状态下的性质将被详尽分析，包括导体表面电荷的分布和导体内部电场的表现。电介质的引入，特别是极化现象的微观解释，将引导出电位移矢量 $mathbf{D}$。基于这些概念，电容的计算方法将被系统地介绍，并分析平行板电容器在不同情况下的电容值及储能。 第五章：稳恒电流与磁场的起源 本章将从电流的基本概念（电流密度、欧姆定律）过渡到磁场的引入。我们将介绍毕奥-萨伐耳定律，它是计算由稳恒电流产生的磁场的关键工具。通过计算长直导线、有限长导线、圆线圈以及螺线管产生的磁场，读者将熟悉如何应用毕奥-萨伐耳定律。 第六章：安培定律及其在稳恒电流中的应用 安培定律作为磁场中的高斯定律等价物，将在本章被详细阐述。与高斯定律类似，我们将展示安培定律在处理具有电流对称性问题时的强大威力，如无限长电流平面、同轴电缆等。本章还将区分静磁场和稳恒电流磁场，并探讨磁矢量势 $mathbf{A}$ 的概念。 第二部分：时变电磁场与麦克斯韦方程组 第七章：电磁感应——法拉第定律 本章的核心是电磁感应现象及其定量描述——法拉第电磁感应定律。我们将详细讨论磁通量的概念及其随时间的变化率如何产生感应电动势。自感和互感（电感）的概念被引入，并推导相关计算公式和能量存储。 第八章：位移电流与麦克斯韦方程组的完备性 麦克斯韦意识到的安培定律的不足将被详细剖析，从而引出位移电流的概念。本章将系统地整合法拉第定律、安培-麦克斯韦定律，结合高斯定律和磁场的高斯定律，最终构建出完整的、描述所有经典电磁现象的麦克斯韦方程组（微分形式和积分形式）。 第九章：电磁场的能量与动量 在时变场背景下，我们将推导坡印廷定理（Poynting's Theorem），从而量化电磁场携带的能量流密度（坡印廷矢量）。这使得我们能从能量的角度理解电磁场的行为。此外，电磁场对物体所施加的动量和辐射压力也将被分析。 第十章：电磁场的静态解：泊松方程与拉普拉斯方程 本章将把重点放回静电学问题，但使用更一般的偏微分方程方法。我们将详细求解拉普拉斯方程和泊松方程，这在计算复杂几何结构下的电势分布中至关重要。边界条件（如导体边界的电场方向）的讨论将贯穿始终。 第三部分：电磁波的传播与辐射 第十一章：无源均匀介质中的平面电磁波 本章是全书的转折点，它将麦克斯韦方程组应用于自由空间和均匀、各向同性、线性介质，推导出电磁场的波动方程。我们将详细分析平面电磁波的特性，包括波速、波数、波长、偏振态（线偏振、圆偏振、椭圆偏振）以及能量的传播方向（坡印廷矢量）。 第十二章：电磁波的反射与折射 当平面电磁波从一种介质传播到另一种介质的界面时，菲涅耳公式（Fresnel's Equations）成为描述反射和折射的关键。本章将详细推导并分析垂直入射和斜入射条件下，电场和磁场分量的反射系数和透射系数，并讨论全反射现象。 第十三章：导行波 本章关注电磁波在有限几何结构中的传播，特别是波导管。我们将分析矩形波导管中的横电波（TE）、横磁波（TM）模式的传播特性，包括截止频率、导波速度和相位常数。对模式的区分和选择性传播的讨论，是理解微波工程的基础。 第十四章：电磁场的源与辐射——偶极子辐射 本章将讨论非稳恒电流如何产生向外传播的电磁波。我们将重点分析振荡电偶极子和磁偶极子的辐射特性，计算其远场辐射强度分布、总辐射功率，以及偶极子的辐射电阻。这为理解天线的基本工作原理提供了理论基础。 第四部分：进阶主题与相对论基础 第十五章：电磁场与狭义相对论 本章将展示电磁学如何自然地导向狭义相对论。我们将考察洛伦兹变换如何作用于电场和磁场分量，证明电场和磁场是同一电磁场的不同观察者视角下的表现。四维电流密度和四维势矢的概念将被引入，为相对论电动力学的数学描述做准备。 第十六章：电磁场张量与洛伦兹协变性 在更抽象的层面上，本章将引入电磁场张量 $F^{mu u}$，用以简洁地表达麦克斯韦方程组的洛伦兹协变形式。这将提供一个更深刻的视角来理解电磁现象的内在对称性。 附录：矢量分析复习与偏微分方程求解 附录部分将提供必要的数学工具回顾，包括矢量微积分（散度、旋度、梯度、散度定理、斯托克斯定理）以及拉普拉斯方程和波动方程在柱坐标系和球坐标系中的分离变量法求解过程。这些是掌握电磁学核心内容的基石。 全书的特点在于，理论推导严谨，每一步都力求清晰，并通过大量的例题和习题来巩固读者的计算能力和物理直觉。本书旨在为学生在深入研究量子电动力学、等离子体物理、光学或射频工程等领域打下坚实而不可动摇的理论基础。

评分☆☆☆☆☆

i did not finish the last three chapters. it has cost me about one month and a half. so, for the sake of time, i give up. but the first three or four chapters are beautiful. it involves not only mechanical waves, but also electromagnetic waves and radiation...

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当我拿起《伯克利物理学教程（SI版） 第3卷 波动学》时，我首先被其严谨的科学态度和精炼的语言所吸引。这本书并非那种为了吸引眼球而夸大其词的科普读物，而是真正以一种严谨、务实的态度来解读波动现象。作者在阐述每一个概念时，都力求精准，不留任何模糊的空间。例如，在区分简谐振动和一般的振动时，书中对“回复力与位移成正比且方向相反”这一核心条件的强调，以及由此推导出的数学表达式，都显得一丝不苟。这种严谨性让我对书中内容的可靠性深信不疑。而且，书中使用的语言也十分精炼，没有多余的废话，每一个字句都经过了深思熟虑，直击核心。这对于我来说，是一种极大的阅读享受，因为我能够快速地吸收知识，而不用在冗长的描述中寻找关键信息。书中的图示也极其精美，它们不仅仅是简单的插图，而是承载着重要的物理信息，能够直观地辅助理解。我尤其喜欢书中关于光的衍射和干涉的图解，它们清晰地展示了光波的传播路径和叠加效果，让我对这些曾经感到难以理解的现象豁然开朗。这种严谨的科学精神和精炼的语言相结合，使得这本书成为一本真正值得反复阅读和学习的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的，不仅仅是知识的增长，更是一种思维方式的启迪。《伯克利物理学教程（SI版） 第3卷 波动学》不仅仅是一本物理教材，它更像是一本关于如何看待和理解这个物理世界的指南。我一直对那些隐藏在现象背后的普遍规律非常感兴趣，而这本书正好满足了我的这一需求。书中对于“叠加原理”的讲解，让我印象深刻。它不仅仅局限于简单的波的叠加，而是将其推广到更广泛的物理系统，比如电磁场、量子力学等。这种将一个基本原理应用于不同领域的做法，让我看到了物理学强大的统一性和普适性。我开始尝试着用“叠加”的眼光去审视生活中遇到的许多问题，并从中发现新的联系。例如，在分析复杂的机械振动时，我能够将其分解为若干个简单的简谐振动的叠加，从而大大简化了分析过程。这种思维方式的转变，对于我在其他领域的学习和工作都产生了积极的影响。这本书让我明白，物理学并非孤立的学科，而是能够提供一套强大的思维工具，帮助我们更好地理解和改造世界。

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这本书对于解决实际问题的指导意义是显而易见的。《伯克利物理学教程（SI版） 第3卷 波动学》并非仅仅停留在理论层面，它非常注重将抽象的物理概念与实际应用联系起来。我曾几何时对声学在建筑设计中的应用感到困惑，而本书中关于声波反射、吸收以及驻波形成的讨论，为我提供了清晰的解释。书中关于“阻抗匹配”的讲解，也让我对无线电通信、超声波成像等技术有了更深入的了解。它不仅仅是告诉我们“是什么”，更是引导我们去思考“如何应用”。例如，在讨论波动在介质中的衰减时，书中会分析衰减的机制，并给出减缓衰减的方法，这对于工程设计具有直接的指导意义。我发现，通过学习这本书，我能够用物理学的视角去分析和解决许多工程技术中的问题，并从中找到创新的思路。它不仅仅是知识的传递，更是能力的培养。

评分☆☆☆☆☆

这本书的逻辑结构和知识点的组织方式，让我对物理学的学习有了全新的认识。《伯克利物理学教程（SI版） 第3卷 波动学》并非简单地罗列知识点，而是通过精心设计的学习路径，引导读者逐步深入。我特别欣赏书中对于“周期性”和“对称性”的反复强调。这些看似简单的概念，却是理解波动现象的关键。它贯穿于从简谐振动到波动方程，再到更复杂的衍射和干涉的讨论中。书中还引入了“本征模式”的概念，让我理解到，许多复杂的系统都可以被分解为一系列简单的、相互独立的振动模式的叠加，这极大地简化了对复杂系统的分析。这种“化繁为简”的思维方式，让我受益匪浅。它不仅仅教会我物理知识，更教会我如何用一种系统化、条理化的方式去思考和解决问题。这本书让我看到了物理学作为一门学科的严谨性和系统性，也让我对未来的学习充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的广度和深度都令人印象深刻。《伯克利物理学教程（SI版） 第3卷 波动学》所涵盖的范围之广，让我惊叹。它从最基本的机械波讲起，逐步深入到电磁波、甚至涉及到一些量子力学中的波动现象。我尤其喜欢书中对“光的本质”的探讨，从早期的粒子说、波动说，到后来的波粒二象性，书中都做了详细的阐述，并且用实验证据来支持这些理论。这让我对光这一神秘的粒子有了更全面的认识。同时，这本书的深度也毫不逊色。它并没有停留在概念的介绍，而是深入到对波动方程的推导、对各种边界条件的讨论，以及对复杂波动现象的分析。我特别喜欢书中关于“共振”的章节，它不仅解释了共振的物理原理，还列举了许多生活和工程中的共振实例，比如桥梁的垮塌、收音机的调谐等等，这让我深刻体会到了波动学在实际工程中的重要性。这种广度与深度的结合，使得这本书既适合作为入门教材，也能够满足进阶学习者的需求。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的数学深度恰到好处。《伯克利物理学教程（SI版） 第3卷 波动学》在保证了物理概念清晰易懂的同时，也巧妙地融入了必要的数学工具，而没有让它们成为阻碍学习的绊脚石。我之前阅读过一些物理书籍，有些过于偏重数学推导，让我望而却步；有些则过于简化，导致对物理本质的理解不够深入。这本书在这两者之间找到了一个完美的平衡点。它会适时地引入傅里叶分析、微分方程等数学工具，并且在引入时，会详细解释这些工具在波动学中的作用和意义。例如，在讲解声波的频谱分析时，书中会清晰地展示傅里叶变换如何将一个复杂的波形分解为一系列不同频率的正弦波的叠加，这不仅让我理解了数学工具的强大，也加深了我对声波本质的认识。而且，书中还配有大量的例子和练习题，让我能够亲自动手运用这些数学工具去解决实际的物理问题。这种“理论与实践相结合”的学习方式，让我不仅掌握了知识，更培养了独立解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排逻辑清晰得令人赞叹。作为一名对物理学有着浓厚兴趣的自学者，我深知一本好的教材，其知识体系的构建至关重要。而《伯克利物理学教程（SI版） 第3卷 波动学》在这方面做得尤为出色。它并没有一开始就抛出复杂的数学模型，而是从最基础的概念入手，比如什么是波，波有哪些基本属性（如波长、频率、振幅），以及不同类型的波（如横波、纵波）。这种循序渐进的学习路径，为后续更深入的探讨打下了坚实的基础。我特别欣赏作者在讲解过程中，大量运用生动形象的比喻和类比，这使得抽象的物理概念变得更加具体可感。比如，在解释波的叠加原理时，书中用了一段关于水面上两个石子落下的类比，生动地展示了波峰与波峰相遇会增强，波峰与波谷相遇会抵消的现象，这让我一下子就抓住了核心要义。此外，本书在介绍数学工具方面也做得相当到位，它会在讲解某个物理现象需要用到特定数学工具时，适时地引入，并且不会显得突兀，而是与物理内容融为一体，让你在解决物理问题的同时，也掌握了所需的数学工具。这种“情境化”的学习方式，极大地降低了学习的门槛，也提高了学习的效率。我常常沉浸在书中的例题和习题中，尝试着用新学到的知识去解决问题，每一次的成功都会给我带来巨大的成就感，也让我对波动学的理解更加深刻。

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《伯克利物理学教程（SI版） 第3卷 波动学》最吸引我的地方在于它所展现出的物理学的“美感”。我一直认为，物理学不仅仅是一门科学，更是一门艺术，它用简洁的数学语言描绘出宇宙中最深刻的规律。这本书在这方面做得尤为出色。书中对于“波函数”的引入和解释，让我感受到了数学的优雅。一个简单的数学表达式，就能够描述如此复杂多变的波动现象，这其中的简洁与精妙，令人赞叹。我尤其喜欢书中关于“相位”和“干涉”的讨论，它不仅仅是数学上的推导，更是对物理世界的一种哲学思考。波的叠加，不仅仅是能量的简单相加，更是一种相互作用、相互影响的过程，它展现了事物之间微妙而深刻的联系。书中对这些概念的阐述，充满了诗意，让我能够从一个更广阔的视角去理解物理学。它不仅仅教会我如何计算，更教会我如何“感受”物理世界的美。

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初次翻开这本《伯克利物理学教程（SI版） 第3卷 波动学》，内心涌动着一股莫名的期待。虽然我并非科班出身，但对物理学，尤其是那些能够勾勒出宇宙宏大律动的章节，总是充满着好奇。这次的《波动学》卷，更是让我着迷，因为它涉及了从微观粒子振动到宏观宇宙涟漪的种种奇妙现象。我特别喜欢书中对于波的传播机制的细致描绘，那种将复杂的物理过程分解为清晰的数学模型和直观的物理图像相结合的讲解方式，对于我这样的非专业人士来说，简直是福音。它不仅仅是枯燥的公式堆砌，而是试图让你“看到”波的诞生、传播和相互作用，仿佛在脑海中构建了一个动态的物理世界。例如，关于驻波的形成，作者并没有简单地给出结论，而是循序渐进地引导读者理解反射波与入射波的干涉，直至最终形成固定振幅的驻波，这个过程中的每一处衔接都显得如此自然而有力。更令我印象深刻的是，书中还探讨了波的衍射和干涉现象，并将其与我们日常生活中遇到的许多现象联系起来，比如光通过狭缝的衍射、水波的干涉图样等等，这让我意识到，原来物理学的原理并非只存在于实验室里，而是渗透在我们生活的方方面面，只是我们常常忽略了它们的存在。它成功地将理论知识与实际应用巧妙地结合，让我从一个旁观者的角度，逐渐成为了一个能够理解和感受物理世界的人。我迫不及待地想深入其中，去探索更多关于波动学的奥秘，去感受那些看不见的能量如何以最优雅的方式在空间中穿梭、传递。

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对《伯克利物理学教程（SI版） 第3卷 波动学》的阅读体验，我可以用“豁然开朗”来形容。在此之前，对于波动的理解，我常常停留在一些零散的、不系统的概念上。这本书则以一种系统性的方式，将我引入了波动的世界。我特别喜欢书中对“能量的传播”这一核心概念的阐述。很多时候，我们直观地认为波是物质的运动，但本书却清晰地指出了，波的本质是能量的传播，而介质本身并没有发生整体的迁移。这一点，在解释海浪、声波以及电磁波时都得到了充分的体现。书中对于不同媒介中波速的讨论，以及影响波速的因素（如张力、密度、介电常数等），也让我对波动的传播有了更深层次的理解。它不仅仅是告诉我们“会怎样”，更是深入探究“为什么会这样”。例如，在解释声波在不同介质中传播速度差异时，书中会从介质的弹性模量和密度等宏观性质出发，用物理学的语言去解释，而不是简单地给出几个实验数据。这种刨根问底的精神，让我受益匪浅。我发现，通过理解这些基础原理，我能够更好地分析和预测各种波动现象，甚至能够尝试着去理解一些更前沿的物理理论。

评分☆☆☆☆☆

物理概念非常清楚，既有严谨的数学分析，也有直观的物理理解，帮我更好理解了很多物理概念和现象。总的来说，非常好的一本书。这本书在学完四大力学之后再看，感觉收获更多。振动和波动是四大力学中都非常普遍的物理现象，这本书可以串联起很多有趣的不同领域的物理现象，唤醒联想和想象力，从不同角度深化物理概念的理解。

评分☆☆☆☆☆

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