College Physics, with Physicsnow pdf epub mobi txt 電子書 下載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:

頁數:592

译者:

出版時間:

價格:110.95

裝幀:HRD

isbn號碼:9780534999285

叢書系列:

圖書標籤:

• 物理學
• 大學物理
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• 教育
• 物理
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• 基礎物理

經典物理學原理與前沿應用 一部深度融閤基礎理論與現代實踐的物理學巨著 本書旨在為理工科學生、物理愛好者以及尋求深入理解物質世界運作規律的專業人士，提供一套全麵、嚴謹且富有洞察力的物理學知識體係。本書突破瞭傳統教科書的局限，不僅深入剖析瞭經典物理學的基石——力學、熱學、電磁學和光學——的數學原理與概念模型，更將這些核心理論與當代前沿科技應用緊密結閤，展現瞭物理學作為現代科學之母的強大生命力。 --- 第一部分：機械世界的構建——運動、力和能量 本部分著重於牛頓力學的宏偉框架，這是理解宇宙中所有宏觀運動的基礎。我們從最基本的概念——空間、時間、質點——齣發，係統闡述瞭運動學的描述工具，包括位移、速度、加速度的矢量性質。 深入探究：動力學 本書超越瞭簡單的$F=ma$公式的錶述，深入探討瞭慣性參考係與非慣性參考係（包括鏇轉與加速係統）下的動力學分析。我們詳盡討論瞭衝量與動量定理，並將其擴展至彈性與非彈性碰撞的二維及三維情境。特彆地，對角動量守恒定律的闡述，輔以陀螺儀、行星軌道等實際案例，將抽象的數學概念轉化為直觀的物理圖像。 功與能的統一 能量是物理學的核心概念之一。本章對功的概念進行瞭嚴格的定義，區分瞭保守力場與非保守力場。勢能的引入，特彆是重力勢能和彈性勢能，使得我們能夠使用機械能守恒定律解決復雜的動力學問題，極大地簡化瞭計算。此外，本書對功率進行瞭深入分析，並引入瞭拉格朗日力學的基本思想（僅作概念介紹，不涉及復雜數學推導），為更高階的學習打下基礎。 振動與波：周期性的普遍規律 本章涵蓋瞭簡諧振動（SHM）的數學描述及其在電路（LC振蕩）中的類比。隨後，我們將焦點轉移到機械波，詳細分析瞭波的疊加原理、乾涉、反射、摺射以及多普勒效應。對波的傳播速度、波長與頻率關係的精確討論，為後續學習光學和聲學打下瞭堅實基礎。 --- 第二部分：物質的微觀與宏觀聯係——熱力學與統計物理的橋梁 本部分旨在彌閤微觀粒子行為與宏觀熱力學現象之間的鴻溝。我們首先建立起熱力學的四大基本定律。 氣體動力學理論 本書首先通過理想氣體的微觀模型，推導齣氣體動理論，精確解釋瞭宏觀的溫度與氣體分子平均動能之間的內在聯係。對麥剋斯韋速率分布的詳細分析，展示瞭分子運動的統計特性。 熱力學過程與熵 我們係統地分析瞭等溫、等壓、等容和絕熱等基本過程。對熱力學第一定律（能量守恒在熱學中的體現）和熱力學第二定律（不可逆性與熵增原理）的闡述力求嚴謹。熵的概念被提升到核心地位，不僅僅是“混亂度”的定性描述，更是對信息論和宇宙演化方嚮的深刻洞察。 相變與熱力學應用 本書討論瞭相圖、焦耳-湯姆遜效應以及實際氣體（如範德華氣體）的修正模型。對熱機效率和製冷機性能係數的分析，直接關聯到實際工程應用中的能量轉換限製。 --- 第三部分：電磁場的統一描述——從靜電到光速的奧秘 本部分是全書的重中之重，它構建瞭現代物理學的核心支柱之一——電磁學理論。 靜電學基礎 從庫侖定律齣發，我們係統地介紹瞭電場強度和電勢的概念。高斯定律被視為電場求解的強大工具，並被應用於求解具有高度對稱性的電荷分布問題。電容和介質在電場中的行為被詳細剖析。 電流、磁場與麥剋斯韋方程組的誕生 本章深入探討瞭穩恒電流的性質（歐姆定律、電阻率）。隨後，我們引入洛倫茲力，這是連接電場與磁場的關鍵。安培定律和法拉第電磁感應定律的建立，為磁場的動態分析奠定基礎。 變革性的麥剋斯韋方程組 本書對麥剋斯韋方程組（積分形式與微分形式）進行瞭細緻的解讀，強調瞭位移電流的概念，正是這一修正，預言瞭電磁波的存在。通過對波動方程的求解，我們推導齣瞭電磁波在真空中的傳播速度恰好等於光速，完成瞭電磁學與光學理論的完美統一。 電磁波的應用與輻射 我們探討瞭電磁波譜的各個部分，從無綫電波到X射綫。對電磁輻射的産生機製（加速電荷）和坡印廷矢量（能量流密度）的分析，將理論與天綫設計、光縴通信等技術聯係起來。 --- 第四部分：光的本性與幾何光學——經典視角的收官 本部分側重於宏觀現象的精確描述，主要集中在幾何光學和波動光學。 幾何光學：光綫追蹤 基於光沿直綫傳播的假設，本書詳細推導瞭費馬原理在反射和摺射中的應用。對平麵鏡、球麵鏡、透鏡成像的完整幾何作圖與數學分析，包括高斯成像公式和橫嚮放大率的計算，為光學儀器的設計提供瞭精確工具。 波動光學：乾涉與衍射 我們轉嚮光的波動本質，闡述瞭惠更斯-菲涅耳原理。對楊氏雙縫乾涉的定量分析，精確測量瞭光的波長。隨後，本書深入探討瞭單縫衍射、圓孔衍射和光柵的原理，展示瞭衍射極限在現代精密測量中的重要性。光的分辨本領的討論，將光學理論推嚮瞭工程應用的邊界。 --- 總結與展望：連接經典與現代 本書的結構旨在確保讀者不僅掌握瞭如何“計算”物理問題，更理解瞭“為什麼”會這樣。通過貫穿全書的嚴謹數學推導、豐富的插圖和精心設計的例題，我們希望培養讀者一種係統性的、批判性的物理思維。在對經典物理學的各個分支進行深入探索之後，讀者將為進入量子力學和相對論等更深層次的現代物理學領域做好充分準備，理解經典理論是如何在特定極限下（低速、宏觀）準確描述自然界的。本書是一份紮實的學術基石，是通往物理學更廣闊天地的必備導航圖。

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