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出版者:Addison Wesley

作者:John B. Fraleigh

出品人:

页数:456

译者:

出版时间:1995-02-10

价格:USD 36.67

装帧:Paperback

isbn号码:9780201526776

丛书系列:

图书标签:

• 学生手册
• 解题指南
• 学习辅助
• 教材配套
• 高等教育
• 大学
• 理工科
• 数学
• 工程
• 物理

好的，以下是为一本名为《Student's Solution Manual》的图书撰写的不包含其内容的图书简介，旨在详细描述一本可能与该书主题相关但内容截然不同的书籍。 --- 《深入解析现代物理学：从经典到量子的全面探索》 图书简介 引言：跨越时代的思维之旅 本书《深入解析现代物理学：从经典到量子的全面探索》旨在为高等教育阶段的学生、科研人员以及所有对宇宙奥秘怀有浓厚兴趣的读者，提供一个严谨、系统且富有洞察力的物理学知识体系。我们聚焦于现代物理学的核心概念、前沿发展及其深远影响，带领读者进行一次从宏观经典理论到微观量子世界的思维跃迁。本书摒弃了碎片化的知识点罗列，而是构建了一个逻辑严密、层层递进的知识框架，强调物理学思想的形成过程及其在解决现实问题中的应用能力。 第一部分：经典物理学的基石与局限 本书的开篇部分系统回顾了十九世纪末物理学面临的危机，这为现代物理学的诞生提供了历史背景。 第1章：牛顿力学的精炼与推广 我们深入探讨了牛顿力学的基本原理，包括其在非惯性系下的推广应用，如科里奥利力和离心力的引入。重点分析了拉格朗日力学和哈密顿力学作为经典力学更优美、更具普适性的数学表述。通过对这些理论的深入剖析，读者将理解经典物理学在描述宏观低速运动方面的卓越能力，并为后续理解能量和动量在更深层次上的守恒律奠定基础。详细推导了泊松括号与正则变换，强调其在过渡到量子力学中的桥梁作用。 第2章：电磁场理论的统一与光的本质 本章详述了麦克斯韦方程组的完整形式及其物理意义。我们不仅关注这些方程在静电学、静磁学和动态场中的具体应用，更侧重于电磁波的产生、传播特性及其与光的电磁本质的统一。详细讨论了相对论性效应在电磁场描述中的体现，以及洛伦兹变换如何自然地从麦克斯韦方程中导出，从而揭示了时空的相对性。 第3章：热力学与统计物理学的微观诠释 热力学第二定律的熵增原理是本书讨论的重点之一。我们不仅阐述了宏观热力学定律，更深入到统计力学的微观视角。通过玻尔兹曼统计、费米-狄拉克统计和玻色-爱因斯坦统计的对比分析，我们揭示了大量粒子系统行为的统计规律，理解了温度、压力等宏观量如何从微观粒子的随机运动中涌现出来。特别关注了黑体辐射问题的提出，它直接引出了能量量子化的概念。 第二部分：量子革命的诞生与核心原理 从经典物理学的边界出发，本书进入现代物理学的核心领域——量子力学。 第4章：早期量子论的突破与挑战 本章追溯了普朗克对黑体辐射的解释、爱因斯坦对光电效应的成功解释，以及玻尔模型对原子光谱的成功预测。这些“旧量子论”的成就与局限性被清晰地勾勒出来，展示了物理学家如何在不完备的理论框架下，艰难地探索自然界的基本结构。对德布罗意物质波假设的引入，标志着波粒二象性思想的正式确立。 第5章：薛定谔方程与波函数描述 本书的核心内容之一是对非相对论性量子力学的详细阐述。我们严格推导了薛定谔方程，并详细分析了波函数 $Psi$ 的概率解释（玻恩诠释）。通过对无限深势阱、有限深势阱和量子谐振子等典型一维势场的精确求解，读者将掌握解决实际量子问题的方法论。着重讨论了量子态的叠加原理和测量问题。 第6章：角动量、自旋与微观世界的对称性 角动量在量子力学中扮演着至关重要的角色。本章深入探讨了轨道角动量和内禀角动量——自旋的量子化特性。详细讲解了角动量算符的对易关系、本征值问题，以及斯特恩-盖拉赫实验对电子自旋存在的决定性证明。对泡利不相容原理的阐述，解释了元素周期表的结构和化学键的本质。 第7章：微扰理论与近似计算方法 鉴于大多数实际物理系统无法求得薛定谔方程的精确解，本部分聚焦于实用的近似计算技术。详细讲解了时间无关微扰理论（包括简并与非简并情况）和时间演化微扰理论（费米黄金定则）。通过对这些数学工具的熟练掌握，读者能够处理诸如塞曼效应、斯塔克效应等复杂的原子物理学问题。 第三部分：相对论与场论的融合 现代物理学的另一根支柱是爱因斯坦的相对论，以及它与量子力学相遇后产生的相对论性量子场论。 第8章：狭义相对论的几何学视角 本书从闵可夫斯基时空几何的角度重新审视狭义相对论，强调了洛伦兹变换的内在一致性。详细分析了四维动量和能量的关系，以及质能等效原理的深刻含义。通过光锥的概念，直观展示了事件的因果结构。 第9章：狭观到宏观：从量子到相对论 本章探讨了将狭义相对论融入量子力学的尝试。详细介绍了狄拉克方程的推导过程，强调了其在自然导出电子自旋和反粒子（如正电子）预测方面的优越性。我们深入分析了“空穴理论”及其对粒子物理学的深远影响。 第10章：量子电动力学（QED）的概述 作为描述光与物质相互作用的最精确的理论，本章对量子电动力学进行了概念性的概述。介绍了费曼图作为计算电磁相互作用微扰展开项的直观工具，解释了“重整化”概念在处理无穷大时的物理意义。重点讨论了电子的异常磁矩等高精度实验验证。 第四部分：拓展前沿：从粒子到宇宙 本书的最后部分将视角拓展到粒子物理学和宇宙学的前沿课题。 第11章：标准模型：基本粒子与三种基本力 本章系统介绍了粒子物理学的标准模型。对基本费米子（夸克和轻子）的家族结构进行了清晰的分类。随后，详细讨论了规范场论的基础，解释了电磁力、弱核力和强核力是如何通过规范玻色子（光子、W/Z玻色子和胶子）传递的。对希格斯机制和质量起源的讨论，将为读者描绘一个完整的微观世界图景。 第12章：宇宙学：从暴胀到暗物质暗能量 本书以现代宇宙学的核心问题收尾。从弗里德曼方程出发，分析了宇宙的膨胀历史。详细论述了宇宙微波背景辐射（CMB）的物理起源及其各向异性对早期宇宙的揭示作用。最后，严肃探讨了宇宙学观测中不可或缺的暗物质和暗能量的证据、性质及其对宇宙未来命运的决定性影响。 结语：物理学的未来方向 《深入解析现代物理学》旨在提供一个坚实的知识基础，使读者能够理解并批判性地评估当前物理学面临的主要挑战，如量子引力问题、标准模型的局限性以及暗物质的本质。本书强调物理学是一个不断发展的动态学科，鼓励读者保持好奇心，并积极探索尚未解决的科学难题。 目标读者 本书适合大学物理、工程和数学专业的高年级本科生及研究生使用，是深入学习理论物理、粒子物理和量子信息科学的理想参考书。其严谨的推导和丰富的应用案例，确保了读者不仅“知道”物理学定律，更能“理解”其背后的深层结构和逻辑。

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这本书的装帧质量本身是无可指摘的，纸张的触感厚实，油墨的印制清晰，即便是扫描仪扫描后也很少出现模糊不清的边缘，这点必须承认，作为一本实体书来说，它的物理属性是合格的。然而，内涵的贫瘠与外表的精美形成了强烈的反差，就像一个华丽的空壳子。我特别留意了它对一些理论背景的介绍——或者说，是对这些背景的**完全忽略**。在某些章节，理论基础介绍得非常简略，几乎只是罗列了几个关键词，然后就直接进入了习题和解答环节。这让我这个初学者感到非常困惑。难道出版方认为，我们已经熟知了所有相关的定理、假设和限制条件，可以直接上手应用了吗？这不符合现实情况啊。尤其是在处理那些需要结合实际工程背景或者跨学科知识点的题目时，这本书几乎没有提供任何横向联系的线索。它就像一个封闭的系统，只对内部的符号运算负责，完全不关心这些符号在真实世界中意味着什么。我尝试用它来做一些开放式的、需要批判性思维才能解决的题目，结果发现它提供的“解法”也极其刻板，没有任何变通或灵活性，仿佛是按照一个固定的模板生成的，缺乏了人类思维在解决问题时特有的那种“取舍”和“权衡”的智慧。这种僵化的处理方式，使得这本书的实用价值大打折扣，更像是一本给机器编程的参考手册，而不是给正在学习的人类准备的辅助读物。

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这本书的错误排查效率极低，这或许是我使用体验中最令人沮丧的一点。当我按照书中的步骤进行演算，最终得出一个与标准答案明显不符的结果时，我需要回去仔细核对每一个符号、每一个指数和每一个分母。问题在于，由于解答过程的缺失或过于精简，我很难定位是哪个环节出了问题。是书上的推导本身就有小小的瑕疵，还是我理解错了它那跳跃的逻辑链条？在很多情况下，我会倾向于怀疑自己的能力，花上大量时间重复演算，试图找到那个“隐藏的错误”。直到我翻阅了网络上其他学生的讨论，或者对照了其他教材的解法，才赫然发现，问题的根源往往在于这本书的某一小步的系数抄写错误，或者一个被忽略的负号。但由于它没有提供任何校验点或者中间结果的参考值，整个排错过程变成了一场极其耗时的侦探游戏。一本优秀的学习辅助材料，理应能够自我修正，或者至少能提供足够的锚点让学习者进行自我核对。这本书的设计哲学似乎是“相信我们，我们是对的”，而不是“让我们一起验证这个过程”。这种对读者的不负责任，直接导致了学习效率的低下，因为它把时间浪费在了低效的“对账”而非“学习”上。

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我购买这本书的初衷，是希望它能在我攻克那些“拦路虎”题目时提供一些巧妙的思路。毕竟，市面上很多优秀的解题手册，其价值不在于直接给出答案，而在于展示如何从一个看似死胡同的地方绕过去，那些“Aha! Moment”才是我们真正需要的。遗憾的是，翻阅这本书，我几乎没有找到哪怕一处能让我拍案叫绝的解题技巧。它提供的步骤，往往是最直接、最“直觉上”的那个，也就是说，是那种我如果已经会做了，根本不需要看它也会想到的方法。对于那些稍微需要一点点“机巧”的题目，它的处理方式简直是草率得令人发指。比如，一个需要巧妙换元的积分，书中可能直接写了一行：“令 $u = dots$”，然后接下来的推导就水到渠成了。读者看到这里，第一反应肯定是：“令 $u$ 是怎么想到的？！”这本书显然没有打算回答这个问题。它仿佛是建立在一个假设之上：所有读者都已经精通了所有“如何选择合适变量”的艺术。这种“跳步”的行为，不仅没有帮助学习，反而可能进一步加深学习者对某些技巧的神秘感和畏惧感。与其说是“解答手册”，不如说它更像是一个“答案存档”，一个没有索引、没有目录、没有解释的纯粹结果集合。对于那些寻求提升解题层次的读者来说，这本书提供的价值微乎其微，它只是验证了你已经知道的事情，却无法教会你新的、更高效的解决问题的方法。

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这本书的书名倒是挺吸引人的，让人一眼就知道它可能是某个主流教材的配套解答手册，那种感觉就像是考试前手里紧紧攥着的一张“救命稻草”。然而，我拿到手的这本书，虽然封面设计得中规中矩，没有任何出格的地方，但打开之后，那种强烈的“空虚感”瞬间就席卷了我。它给我的第一印象是，这玩意儿似乎在刻意回避提供任何实质性的、能帮助我理解复杂概念的辅助信息。内容排版上倒是挺干净利落，但这种“干净”在我看来更像是“赤裸裸的缺失”。比如，当遇到一个需要多步骤推导的微积分问题时，你期待看到的是从A点到B点清晰的逻辑链条，每一步的数学原理都交代得明明白白，最好还能有个小小的注释解释一下为什么选择这个公式而不是另一个。但这本书给我的，往往是直接跳到了最终答案，中间的过程被省略得像是被某种“审查机制”删掉了一样。这对于我这种需要一步步构建知识体系的学习者来说，简直是灾难。我拿着它，就像拿着一个只写着“答案是42”的笔记本，然后被告知：“去吧，自己想清楚怎么得出这个42的。”这种体验，真的让人怀疑出版方是不是觉得我们这些学生都已经天赋异禀，完全不需要辅助工具的指点了。总而言之，它提供的“解决方案”更像是一种对已掌握知识的确认，而不是对学习过程的引导和支持，那种期望落差，让人哭笑不得。

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如果说这本书有什么优点，那就是它在范围覆盖上确实很广，几乎涵盖了教材中所有编号的习题。从这个角度看，它确实履行了“手册”的基本职责——对每一个练习题都做出了回应。然而，这种广度是以牺牲深度为代价的。每一个问题的“解”都像是一张从流水线上生产出来的标签，上面印着正确的字符组合，但缺乏任何温度和个性。例如，当教材中出现一个需要结合物理意义来理解的数学模型时，这本书的解答会完全停留在纯粹的数学代数层面，丝毫没有提及这个模型在物理世界中代表了什么。这对于那些需要构建跨学科理解的学生来说，是一个重大的信息真空。这种纯粹工具式的、去语境化的解答，使得学习过程变得非常机械化和功利化，让人感觉自己只是在进行一套枯燥的符号操作，而不是在探索知识的内在美和逻辑性。我拿着它，感觉就像在和一个只会背诵公式的机器人对话，它能准确复述信息，但永远无法理解信息的意义。这本书更适合那些时间极其紧张、只需要核对最终结果的“学霸”来做最终的确认，但对于真正需要理解和提升的学习者，它的帮助就像是给一艘漏水的船打补丁，表面上看起来修补了，但核心问题完全没有解决。

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