College Physics, with Physicsnow pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Thomson Learning

作者:Serway, Raymond A./ Faughn, Jerry S./ Vuille, Chris/ Bennett, Charles A.

出品人:

页数:592

译者:

出版时间:

价格:110.95

装帧:HRD

isbn号码:9780534999285

丛书系列:

图书标签:

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经典物理学原理与前沿应用 一部深度融合基础理论与现代实践的物理学巨著 本书旨在为理工科学生、物理爱好者以及寻求深入理解物质世界运作规律的专业人士，提供一套全面、严谨且富有洞察力的物理学知识体系。本书突破了传统教科书的局限，不仅深入剖析了经典物理学的基石——力学、热学、电磁学和光学——的数学原理与概念模型，更将这些核心理论与当代前沿科技应用紧密结合，展现了物理学作为现代科学之母的强大生命力。 --- 第一部分：机械世界的构建——运动、力和能量 本部分着重于牛顿力学的宏伟框架，这是理解宇宙中所有宏观运动的基础。我们从最基本的概念——空间、时间、质点——出发，系统阐述了运动学的描述工具，包括位移、速度、加速度的矢量性质。 深入探究：动力学 本书超越了简单的$F=ma$公式的表述，深入探讨了惯性参考系与非惯性参考系（包括旋转与加速系统）下的动力学分析。我们详尽讨论了冲量与动量定理，并将其扩展至弹性与非弹性碰撞的二维及三维情境。特别地，对角动量守恒定律的阐述，辅以陀螺仪、行星轨道等实际案例，将抽象的数学概念转化为直观的物理图像。 功与能的统一 能量是物理学的核心概念之一。本章对功的概念进行了严格的定义，区分了保守力场与非保守力场。势能的引入，特别是重力势能和弹性势能，使得我们能够使用机械能守恒定律解决复杂的动力学问题，极大地简化了计算。此外，本书对功率进行了深入分析，并引入了拉格朗日力学的基本思想（仅作概念介绍，不涉及复杂数学推导），为更高阶的学习打下基础。 振动与波：周期性的普遍规律 本章涵盖了简谐振动（SHM）的数学描述及其在电路（LC振荡）中的类比。随后，我们将焦点转移到机械波，详细分析了波的叠加原理、干涉、反射、折射以及多普勒效应。对波的传播速度、波长与频率关系的精确讨论，为后续学习光学和声学打下了坚实基础。 --- 第二部分：物质的微观与宏观联系——热力学与统计物理的桥梁 本部分旨在弥合微观粒子行为与宏观热力学现象之间的鸿沟。我们首先建立起热力学的四大基本定律。 气体动力学理论 本书首先通过理想气体的微观模型，推导出气体动理论，精确解释了宏观的温度与气体分子平均动能之间的内在联系。对麦克斯韦速率分布的详细分析，展示了分子运动的统计特性。 热力学过程与熵 我们系统地分析了等温、等压、等容和绝热等基本过程。对热力学第一定律（能量守恒在热学中的体现）和热力学第二定律（不可逆性与熵增原理）的阐述力求严谨。熵的概念被提升到核心地位，不仅仅是“混乱度”的定性描述，更是对信息论和宇宙演化方向的深刻洞察。 相变与热力学应用 本书讨论了相图、焦耳-汤姆逊效应以及实际气体（如范德华气体）的修正模型。对热机效率和制冷机性能系数的分析，直接关联到实际工程应用中的能量转换限制。 --- 第三部分：电磁场的统一描述——从静电到光速的奥秘 本部分是全书的重中之重，它构建了现代物理学的核心支柱之一——电磁学理论。 静电学基础 从库仑定律出发，我们系统地介绍了电场强度和电势的概念。高斯定律被视为电场求解的强大工具，并被应用于求解具有高度对称性的电荷分布问题。电容和介质在电场中的行为被详细剖析。 电流、磁场与麦克斯韦方程组的诞生 本章深入探讨了稳恒电流的性质（欧姆定律、电阻率）。随后，我们引入洛伦兹力，这是连接电场与磁场的关键。安培定律和法拉第电磁感应定律的建立，为磁场的动态分析奠定基础。 变革性的麦克斯韦方程组 本书对麦克斯韦方程组（积分形式与微分形式）进行了细致的解读，强调了位移电流的概念，正是这一修正，预言了电磁波的存在。通过对波动方程的求解，我们推导出了电磁波在真空中的传播速度恰好等于光速，完成了电磁学与光学理论的完美统一。 电磁波的应用与辐射 我们探讨了电磁波谱的各个部分，从无线电波到X射线。对电磁辐射的产生机制（加速电荷）和坡印廷矢量（能量流密度）的分析，将理论与天线设计、光纤通信等技术联系起来。 --- 第四部分：光的本性与几何光学——经典视角的收官 本部分侧重于宏观现象的精确描述，主要集中在几何光学和波动光学。 几何光学：光线追踪 基于光沿直线传播的假设，本书详细推导了费马原理在反射和折射中的应用。对平面镜、球面镜、透镜成像的完整几何作图与数学分析，包括高斯成像公式和横向放大率的计算，为光学仪器的设计提供了精确工具。 波动光学：干涉与衍射 我们转向光的波动本质，阐述了惠更斯-菲涅耳原理。对杨氏双缝干涉的定量分析，精确测量了光的波长。随后，本书深入探讨了单缝衍射、圆孔衍射和光栅的原理，展示了衍射极限在现代精密测量中的重要性。光的分辨本领的讨论，将光学理论推向了工程应用的边界。 --- 总结与展望：连接经典与现代 本书的结构旨在确保读者不仅掌握了如何“计算”物理问题，更理解了“为什么”会这样。通过贯穿全书的严谨数学推导、丰富的插图和精心设计的例题，我们希望培养读者一种系统性的、批判性的物理思维。在对经典物理学的各个分支进行深入探索之后，读者将为进入量子力学和相对论等更深层次的现代物理学领域做好充分准备，理解经典理论是如何在特定极限下（低速、宏观）准确描述自然界的。本书是一份扎实的学术基石，是通往物理学更广阔天地的必备导航图。

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