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出版者:W H Freeman & Co

作者:Mills, David/ Adler, Charles/ Whittaker, Edward/ Tipler, Paul A.

出品人:

页数:32

译者:

出版时间:2003-4

价格:$ 55.09

装帧:Pap

isbn号码:9780716783336

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 科学
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• 大学物理
• 物理
• 理工科
• 教材
• 费曼物理学
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• 高等教育

好的，这是一份图书简介，内容涵盖了物理学的基础原理和应用，但并未提及您提到的特定书籍。 --- 《现代物理学原理与应用：从经典力学到量子世界》 图书简介 本书旨在为有志于深入理解物理学基本原理及其在现代科学与工程领域中广泛应用的读者提供一本全面、深入且富有洞察力的指南。我们致力于搭建一座坚实的桥梁，连接宏观世界的经典物理学描述与微观层面的量子力学奇迹，从而帮助读者建立一个统一的、连贯的物理图像。 第一部分：经典力学的基石与扩展 本书的开篇聚焦于牛顿力学，这是理解我们周围世界运动规律的基石。我们将从运动学的基本概念出发，详细阐述矢量分析、匀变速运动以及二维和三维空间中的运动规律。随后，深入探讨牛顿三大定律，强调其在分析各种复杂系统，如多体问题、碰撞与动量守恒中的应用。 在经典力学部分，我们不仅停留在基础的机械运动，还将扩展到能量的概念。功、动能和势能的引入，使我们能够更优雅地处理力学问题，特别是保守系统。势能的概念将自然地引导我们进入拉格朗日力学和哈密顿力学的范畴。我们将详细解析这些更抽象、更强大的数学框架，它们为处理约束系统和系统演化提供了更精细的工具，为后续学习理论物理打下坚实的数学基础。 第二部分：热力学与统计物理的宏观与微观视角 热力学是描述能量转换和物质状态变化的关键科学。本书将系统地介绍热力学的四大定律，从零定律（温度的定义）开始，到第一定律（能量守恒）的工程应用，再到熵和第二定律（不可逆性与时间之箭）的深刻哲学含义。我们将分析热机、制冷机的工作原理，并探讨气体动力学理论，理解宏观热力学量如何从大量粒子的微观随机运动中涌现出来。 紧接着，统计物理部分将提供连接微观粒子行为与宏观热力学性质的桥梁。我们将学习概率论在物理学中的应用，并介绍玻尔兹曼分布、系综理论。通过这些工具，读者将能够从统计学角度理解理想气体、晶格振动（德拜模型）以及磁性材料中的相变现象。 第三部分：电磁学的统一场论 电磁学是现代技术和自然界基本相互作用之一的完美体现。本书将从静电学开始，详细阐述库仑定律、电场和高斯定律。随后，我们将过渡到静磁学，讨论磁场、安培定律和磁介质。 本书的核心部分将是法拉第电磁感应定律和麦克斯韦方程组的完整推导与应用。麦克斯韦方程组的统一性是物理学史上的一座丰碑。我们将展示这些方程如何预言电磁波的存在，并探讨电磁波的传播特性，包括电磁谱的不同区域及其在通讯、光学中的应用。最后，我们将讨论电磁场与物质的相互作用，为理解光学现象做铺垫。 第四部分：波动现象与光学 波动是自然界中普遍存在的现象，从声波到光波。我们将系统地研究机械波的传播，包括波的叠加原理、驻波、多普勒效应等。 光学部分将分为几何光学和物理光学两大部分。几何光学部分重点介绍光的直线传播、反射和折射定律，以及透镜、棱镜和仪器的成像原理。物理光学则深入探讨光的本质，包括干涉、衍射和偏振现象，这些现象是波动光学理论的直接证明，也是理解光与物质相互作用的关键。 第五部分：走进现代物理的门槛 在对经典物理进行详尽探讨之后，本书将引导读者进入20世纪物理学的革命领域——现代物理。 我们将从黑体辐射和光电效应的实验现象出发，探讨普朗克对能量量子化的假设，从而开启量子物理的大门。随后，我们将讨论波粒二象性、德布罗意波以及海森堡不确定性原理。 在量子力学的核心部分，我们将介绍薛定谔方程，并将其应用于解决简单的势阱、谐振子和氢原子模型。这部分内容将展示量子力学如何精确地描述微观粒子的行为，并解释了原子光谱、化学键形成的基础。 第六部分：相对论的重构：时空观的变革 经典物理学的框架在高速运动的物体面前开始瓦解。本书将详细阐述爱因斯坦的狭义相对论。我们将从两个基本公设出发，推导出洛伦兹变换，并探讨其对时间和空间测量的深刻影响，如时间膨胀和长度收缩。质量与能量的等价性 ($E=mc^2$) 及其在核物理中的意义也将被深入讨论。 随后，我们将简要介绍广义相对论的基本思想，即将引力视为时空弯曲的几何效应，而非简单的力，这是对牛顿引力观的根本性超越。 总结 本书的结构设计旨在提供一个从宏观到微观、从现象到原理的完整学习路径。我们采用清晰的数学推导、丰富的实例分析和贴近现实世界的应用案例，确保读者不仅掌握了物理学的核心知识体系，更能培养出严谨的科学思维和解决复杂问题的能力。无论读者是工程技术领域的初学者，还是希望巩固基础的理工科学生，本书都将是他们探索物理世界奥秘的可靠向导。

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这本书，与其说是教科书，不如说是一本精心编排的“物理学思维训练手册”。我特别喜欢它在每章末尾设置的“批判性思考”部分。这些问题往往不是简单的数值计算，而是需要你跳出既有框架去分析情景。比如，它会让你想象在一个低重力、高摩擦力的星球上，弹道轨迹会如何变化，并要求你用已经学过的原理来论证。这种强迫性的思维转换，极大地锻炼了我的物理直觉。与我过去阅读的其他教材相比，这本书在处理热力学和统计物理这一块简直是里程碑式的。作者没有用冰冷的熵增公式来压垮我们，而是通过宏观的蒸汽机效率和微观的分子碰撞模拟，将熵的概念由抽象的数学符号转化为可以感知的物理实在。特别是对玻尔兹曼常数意义的阐述，简直是神来之笔，让人茅塞顿开。唯一的缺点是，排版设计略显保守，长时间阅读后，眼睛会感到些许疲惫，如果能增加一些现代感的设计元素，阅读体验会更上一层楼。

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这本书给我最大的感受是其对“模型构建”的强调。在讲解振动与波时，它并没有满足于简单的简谐振子模型，而是深入分析了阻尼振动和受迫振动的系统响应，并引入了复数分析来简化求解过程。更出色的是，作者用大量的篇幅讲解了“为什么”选择这个模型，以及这个模型的局限性在哪里，比如，当振幅过大时，为什么胡克定律不再适用。这教会了我一个至关重要的科学素养：任何物理模型都是对现实的简化和抽象，理解其适用范围比记住解题公式更重要。书中对光学部分的叙述也很有现代感，它没有停留在惠更斯原理和菲涅耳衍射的几何层面，而是巧妙地引入了傅里叶变换的思想来解释光的传播和干涉现象，让我在理解这些经典现象时，也触摸到了现代信号处理的脉络。唯一的不足是，这本书的习题难度跨度有点大，前三分之二的题目都比较基础，但最后几章的挑战题难度突然飙升，很多题目需要融合好几个章节的知识点，对于自学来说，缺乏足够的梯度引导。

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作为一本高等物理预备教材，这本书在处理电磁场部分时展现出了惊人的清晰度。很多教材在引入麦克斯韦方程组时，总是直接给出四个偏微分方程，让人感觉这些公式是从天而降。但这本书却用了大量的篇幅，通过对高斯定律、安培定律等基础实验观察的逐步推广和数学的矢量分析，一步步“推导出”了完整的麦克斯韦方程组。这种“自下而上”的构建方式，极大地增强了学生对这些核心理论的内在信任感，而不是盲目接受。此外，书中对矢量势和标量势的引入也处理得非常优雅，避免了早期学习者在处理复杂电磁场时的手足无措。唯一让我感到不适应的是，它在涉及一些复杂的场论和边界条件时，对背景知识的假设有点高。如果读者对线性代数和矢量微积分的掌握不够扎实，可能会在后期的章节中感到吃力。它似乎更倾向于服务那些已经有了扎实数学基础的优等生，对于基础稍弱的同学来说，可能需要搭配一本额外的数学参考书。

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这本《物理学导论》的教材，真是让我这个刚踏入科学殿堂的新手大开眼界。初次翻开它时，那种厚重感和密密麻麻的公式就让人有点望而生畏，但深入阅读后才发现，作者的叙述方式极其巧妙。他们没有一上来就抛出那些艰深的理论，而是从我们日常生活中最直观的现象入手，比如苹果落地、水流的冲击力，引导我们去思考背后的物理原理。比如，讲解牛顿第二定律时，作者用了一段生动的比喻，将力想象成一个指挥家，指挥着物体的运动轨迹，这比枯燥的数学推导要形象得多。更让我欣赏的是，书中对实验的描述详尽而富有启发性，每一个实验步骤都仿佛在我眼前重现，让我不仅仅停留在理解公式的层面，而是真正体会到科学探究的过程。他们会提醒我们注意实验误差的来源，以及如何修正，这种严谨的态度对于培养未来的科研人员至关重要。书中配图的质量也堪称一流，那些复杂的力学结构图、电磁场示意图，线条清晰，逻辑分明，即便是初学者也能迅速抓住重点。总的来说，它更像一位耐心且渊博的导师，引领着我们一步步揭开自然界的神秘面纱，而不是一本冷冰冰的知识堆砌。

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坦白说，我期待在这本《基础物理学原理》中看到更多关于前沿物理的探讨，但这本书的重点显然是放在了坚实的基础构建上，这一点从它对经典力学和电磁学的近乎偏执的深度就能看出。对于那些已经学过入门课程的人来说，这本书可能显得有些冗长。例如，关于动量守恒的章节，占据了整整三章的内容，虽然推导过程非常完备，几乎把所有可能的特例都涵盖进去了，但对于我这种急于了解相对论和量子力学的学习者来说，感觉有点像是“原地踏步”。不过，我也必须承认，正是这种“啰嗦”的细致，才使得我对基础概念的理解达到了前所未有的清晰。那些看似简单的概念，比如功和能的定义，在这里被剖析得淋漓尽致，甚至探讨了在不同参考系下的细微差别。书中对数学工具的应用也极其谨慎和循序渐进，每引入一个新的微积分工具，都会立即用一个具体的物理问题来展示其威力，避免了为数学而数学的倾向。如果说有什么遗憾，那就是感觉作者在试图取悦所有水平的读者时，稍微牺牲了一些对新兴物理分支的篇幅。

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