Conceptual Physics (11th Edition) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Addison Wesley

作者:Paul G. Hewitt

出品人:

页数:816

译者:

出版时间:2009-11-05

价格:USD 149.33

装帧:Hardcover

isbn号码:9780321568090

丛书系列:

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《宇宙的奥秘：经典力学与现代物理学前沿》 第一部分：经典力学的基石 本书旨在为读者提供一个全面而深入的物理学入门，重点聚焦于描述宏观世界运动规律的经典力学体系，并在此基础上，适当地引入对现代物理学基本概念的初步探讨。我们坚信，理解世界运作的基本原理，必须从对运动、力和能量的精确量化分析开始。 第一章：运动的描述 本章首先建立对“运动”这一核心概念的数学化描述。我们将引入位移、速度和加速度这三个基本矢量，并详细阐述它们在不同参考系中的变化规律。重点分析直线运动和匀变速运动的解析方法，包括基于微积分的瞬时速度和加速度的严格定义。随后，我们将扩展到二维和三维空间中的运动，讨论抛体运动——一个理想化但至关重要的物理模型，以及圆周运动的特点，如向心加速度的概念。对相对运动的理解，特别是伽利略变换，将为后续的更深层次讨论奠定基础。 第二章：力与牛顿定律 本章是经典力学的核心。我们将详尽阐述艾萨克·牛顿爵士提出的三条运动定律，这是理解物体间相互作用的基石。第一定律（惯性定律）定义了惯性参考系，第二定律（$mathbf{F}=mmathbf{a}$）提供了定量分析力与运动关系的工具，第三定律（作用力与反作用力）揭示了力的相互性。我们将通过大量实例，如静力学分析（平衡问题）、摩擦力、弹簧力和张力，来检验这些定律的普适性。力的概念将不再是抽象的，而是被转化为可测量的、能够引起物体状态变化的物理量。 第三章：功、能与动量 在本章中，我们将从描述“变化”的力学转向描述“保持”的守恒律。功和能量的概念是物理学中最强大的工具之一。我们将定义功的标量积形式，并推导出动能定理。势能，特别是重力势能和弹性势能，将被引入，以便更清晰地阐述机械能守恒定律——一个在保守力场中极其有用的工具。随后，我们将把焦点转向动量，定义冲量，并推导出动量守恒定律。碰撞问题，包括弹性碰撞和非弹性碰撞，将作为检验动量和能量守恒的绝佳案例进行深入分析。 第四章：刚体的平衡与转动 宏观世界中的物体很少是质点，因此理解刚体（即形状和大小不随外力作用而改变的物体）的运动至关重要。本章将质点的概念扩展到复杂的、具有空间分布的物体。我们引入质量中心的概念，并讨论其运动规律。转动运动的描述需要新的变量：角位移、角速度和角加速度。转动惯量，作为质量分布对转动影响的度量，将被详细推导和应用。力矩的概念被定义为产生转动的“力”，并最终导出牛顿第二定律的转动形式——转动定律。我们还将探讨角动量及其守恒性，这是天体运动和陀螺效应分析的基础。 第五章：振动与波 本部分将从空间和时间的动态变化过渡到周期性的运动形式。简谐振动（SHM）是自然界中最基本、最普遍的振动形式，我们将对其运动方程、能量转换和特殊的物理量（如周期和频率）进行细致的数学描述。阻尼振动和受迫振动将引入外部影响和共振现象，这是理解许多工程和物理系统行为的关键。随后，我们将把振动概念推广到介质中的传播，即波。我们将区分横波和纵波，并定义波速、波长、频率等关键参数。波的叠加原理和干涉现象将被介绍，为后续的波动光学和量子力学打下基础。 第二部分：热力学与物质的微观结构 第六章：热学与分子动理论 本章将物理学的视角从宏观力学转向了对物质内部微观状态的研究。我们将首先定义温度和热量，并阐述热平衡的概念。热力学第零定律是引入温度的逻辑起点。随后，我们将讨论热容和比热容，以及热量的传递方式（传导、对流和辐射）。本章的核心是分子动理论（Kinetic Theory of Gases）。通过将气体视为大量随机运动的微观粒子集合，我们将从微观角度推导出宏观的气体定律（如理想气体状态方程），并建立温度与分子平均动能之间的深刻联系。压力源于分子的碰撞，这为理解相变提供了坚实的微观基础。 第七章：热力学定律 热力学是关于能量转换和熵增的学科。我们将严格定义热力学第一定律，即能量守恒定律的另一种表达形式，它关联了内能、热量和功。随后，我们将深入探讨热力学第二定律，这是一个关于过程方向的根本性原理。我们将考察卡诺循环和热机效率的理论极限，并引入“熵”这一描述系统无序程度和信息缺失的关键概念。热力学第三定律——绝对零度的不可达性——将作为本章的总结。这些定律共同构成了我们理解宇宙中所有能量转化过程的框架。 第三部分：电磁场的交响 第八章：静电学 本章开始探索电磁现象。我们将从电荷的性质入手，定义库仑定律，这是静电力相互作用的基本规律。电场作为力的媒介被引入，我们将学习如何计算由点电荷、线电荷、面电荷等分布产生的电场强度。电势的概念被定义为标量形式的电场势能，它极大地简化了电场问题的计算。我们将详细分析电势和电场之间的关系，并重点研究导体在静电平衡时的行为，以及电容器的结构和储能能力。高斯定律作为电场分析的强大工具，将贯穿本章始终。 第九章：恒定电流与磁场 本章聚焦于电荷的定向运动——电流。我们将定义欧姆定律，描述电压、电流和电阻之间的关系，并探讨电阻的温度依赖性。电路分析的基础，包括串联和并联电路，将通过基尔霍夫定律进行系统化处理。随后，我们将转向磁场。磁场的来源——恒定电流——将被引入，并阐述毕奥-萨伐尔定律。安培定律提供了与高斯定律相对应的、用于对称情况下计算磁场的便捷方法。磁力定律描述了磁场对运动电荷和电流的力的作用，洛伦兹力公式将电场力和磁场力统一起来。 第十章：电磁感应与交流电路 本章是连接电与磁的关键。法拉第电磁感应定律揭示了变化的磁场如何产生电动势，这不仅是发电机和变压器的物理基础，也是麦克斯韦方程组中至关重要的一环。我们将引入电感这一新的电路元件，并分析自感和互感现象。在交流（AC）电路中，我们将分析RLC电路的响应，讨论相移和阻抗的概念，并研究谐振现象，这对于无线电技术至关重要。 第十一章：电磁波 本章的重点是麦克斯韦方程组的统一性。通过对前述所有电磁定律的总结和补充（引入麦克斯韦的“位移电流”概念），我们将推导出电磁波方程。这是一个里程碑式的成就，它预言了电磁波的存在，并确定了其传播速度恰好是光速。我们将探讨电磁波的性质，包括其横波特性、能量流（坡印廷矢量）以及电磁波谱的各个波段，从而将光学现象纳入电磁学的统一框架内。 第四部分：现代物理学的黎明 第十二章：相对论初步 本部分转向20世纪初的物理学革命。我们将从爱因斯坦的狭义相对论开始。我们将审视光速不变原理和相对性原理这两个基本假设，并探讨它们如何彻底颠覆了牛顿关于绝对时空的观念。我们将详细分析洛伦兹变换，并推导出时间膨胀和长度收缩等令人惊讶但已被实验证实的效应。质量与能量的等价关系——$E=mc^2$——将作为本章的最高潮，它揭示了物质和能量之间深刻的内在联系。 第十三章：量子化的世界 本章介绍物理学中最深刻的变革——量子化。我们将从黑体辐射的经典理论失败和普朗克对能量量子化的引入开始。光电效应的实验将有力地支持爱因斯坦的光子假说，证明光的粒子性。随后，我们将讨论物质的波粒二象性，特别是德布罗意提出的物质波概念，以及其被证实的方式。原子光谱的离散性将引导我们了解玻尔模型对氢原子能级的解释，尽管它并非完整的理论，但它标志着经典物理学无法描述微观世界的明确信号。 本书的结构旨在让读者从直观的、宏观的力学现象入手，逐步搭建起对能量、热学、电磁场这些复杂现象的精确理解，并最终触及现代物理学的两个主要支柱——相对论和量子论的最初入口。通过严谨的逻辑推导和丰富的实例分析，本书致力于培养读者用物理学的思维方式去观察和解释自然界的能力。

评分☆☆☆☆☆

内容倒是挺全的，习题应该还不错(居然还有答案)，但总体内容感觉像是初中或高一水平的。感觉去国外读应该会轻松很多。  

评分☆☆☆☆☆

全书没有用多少数学，就像书名一样讲的全是概念，全是物理。 有很多新颖有趣的解释，更值得注意的是书中为了说明一些问题而用的类比是很棒的，很物理式的思维方法，简洁明了。 这使得本书不仅是本了解物理，增进兴趣的读物，更是本启迪心智的好书（尤其针对国内ROTE式的教育来...

评分☆☆☆☆☆

一本尽量避免使用公式，但又要展示物理之美的奇作、巨作。开本够大，重量够沉，价格够高，可惜没有进一步彻底到位，搞成全铜版彩印，有点可惜。 内容无可挑剔，原书已经出到11版。课后习题密密麻麻，但只提供单数习题答案。从作者字里行间的意思，这书在美国应该有两个版本，一...  

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内容倒是挺全的，习题应该还不错(居然还有答案)，但总体内容感觉像是初中或高一水平的。感觉去国外读应该会轻松很多。  

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全书没有用多少数学，就像书名一样讲的全是概念，全是物理。 有很多新颖有趣的解释，更值得注意的是书中为了说明一些问题而用的类比是很棒的，很物理式的思维方法，简洁明了。 这使得本书不仅是本了解物理，增进兴趣的读物，更是本启迪心智的好书（尤其针对国内ROTE式的教育来...

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