具体描述
本书是为高中生参加全国中学生物理竞赛(也称“物理奥赛”)而编写的一本辅导教材,内容包括热学、光学、狭义相对论、原子物理及核物理。上述内容是物理学的重要组成部分,也是近代物理学发展和应用的主要领域。据作者粗略统计,这些内容在历年的竞赛试题中约占35%。为了便于学生自学,一方面,对每一部分内容都从实验和理论方面进行了详细的论述;另一方面,列举了大量的习题,并进行了详细的解答,特别是对历年的竞赛题目,都采用与参考答案不同的方法进行了讲解,并对部分试题加以点评。这样做的目的,是使读者学有所得,能对光学、热学和近代物理学的基础内容有较全面和正确的认识,使自己已有的物理知识进一步深化,从而使读者具备坚实的物理基础,能够处理较复杂的物理问题。本书采用高中阶段的数学知识处理所涉及的问题。例如,对于光的干涉、衍射,用振幅矢量法进行讲解,从而避免了复数和积分的运算;对于波粒二象性的内容,则从相关的实验总结出相应的结论,等等。本书既便于学生自学,也可供中学教师作为参考资料使用。
本书在构思和写作的过程中,尽量将热学、光学和近代物理学中最基本、最核心、最重要的部分系统地加以阐述,又力求深入浅出、简明扼要。为了做到这一点,每一单元都首先介绍重要的物理模型,之后围绕核心内容进行阐述。例如,热学部分讲述在平衡态和准静态过程中的热力学定律及其应用;几何光学部分讲述建立在三大实验定律基础之上的以光线为模型的高斯成像理论;波动光学部分则讲述以光波的叠加原理为基础的高频电磁辐射的相干叠加和非相干叠加;相对论部分重点阐述以光速不变为基础的时空关联和时空变换关系;量子力学部分则从实验上讲述波粒二象性的物理基础,以及由此得到的量子态和不确定原理;原子物理部分讲述以卢瑟福核式结构模型为基础、基于量子原则的玻尔原子理论;原子核部分,一方面讲述原子核的构成和粒子的简单分类,另一方面讲述粒子之间的相互作用所遵循的守恒律。对每一部分,都兼顾实验的准确性和理论的完整性。
为了使学生能够对这些内容有较深刻的认识并且可以灵活地运用,书中列举了大量结合实际的例题,并对部分竞赛试题用独特而巧妙的方法加以求解。例如,历来求解光束通过光楔的问题,都是采用折射定律进行推算的,这样做,既繁琐,又要在计算过程中多次采用近似方法加以处理。本书则将这一过程作为两次连续的成像过程进行处理,非常简洁地得到了答案,因为成像公式是已经作过傍轴近似的定理,故用以解决这类问题,就无需再从基本的近似做起。书中类似的例题还有许多,相信学生在阅读之后一定会有新的体会。
作者简介
崔宏滨,1982年考入中国科学技术大学,1999年获得中国科学技术大学理学博士学位。现任教于中国科学技术大学物理学院,承担“光学与原子物理”“力学与热学”“固体物理学”等核心课程的本科教学工作,是学校重点培养的教学骨干,教学成果显著,曾获中国科学技术大学第六届“困学守望”杰出教学奖(2011年)、中国科学技术大学校友基金会优秀教学奖(2009年)、中国科学技术大学华为奖教金(2003年)。出版了《光学》(科学出版社)、《原子物理学》(中国科学技术大学出版社)等大学教材。崔宏滨博士在中学物理教学方面造诣颇深,连续多年为全国奥林匹克物理竞赛夏令营的中学生以及睿达实验学校的学员讲授光学、热学和近代物理学。
目录信息
第1章 热现象及其微观机制
1.1 描述热现象的物理参量
1.2 热平衡
1.3 理想气体的状态方程
1.4 分子的热运动
1.5 系统的内能
1.6 热与功
1.7 气体分子运动论基础
1.8 实际气体的状态方程
1.9 热量的测量
1.10 热传递的各种形式
第2章 物态及物态变化
2.1 固态
2.2 液态
2.3 熔化与凝固
2.4 升华与凝华
2.5 汽化与液化
2.6 三相图
第3章 准静态过程与热力学第一定律
3.1 准静态热力学过程
3.2 功
3.3 热量
3.4 内能
3.5 热力学第一定律
3.6 热力学第一定律对理想气体的应用
第4章 热力学循环与热力学第二定律
4.1 循环过程
4.2 热机循环
4.3 制冷机循环
4.4 热过程的不可逆性
4.5 热力学第二定律
第5章 几何光学的物理基础
5.1 光线与几何光学的实验定律
5.2 费马原理
5.3 光在平面上的反射
5.4 光在平面上的折射
5.5 变折射率光学
第6章 透镜与透镜组的成像
6.1 成像的基本概念
6.2 傍轴光经球面折射成像
6.3 傍轴光经球面反射成像
6.4 傍轴光经薄透镜成像
6.5 透镜组成像
6.6 焦距的实验测量
6.7 非傍轴光成像
第7章 光学成像仪器
7.1 眼睛
7.2 目镜
7.3 物镜
7.4 显微镜
7.5 望远镜
7.6 照相机
第8章 波动光学基础
8.1 光波场
8.2 定态光波的数学表示
8.3 光程与相位
8.4 傍轴条件与远场条件
8.5 光波的叠加
8.6 光的偏振特性
8.7 光的各种偏振态
8.8 光与物质的相互作用
第9章 光的干涉
9.1 杨氏干涉与相干光的获得
9.2 两列相干光的干涉花样
9.3 光的干涉装置概述
9.4 分波前的干涉装置
9.5 薄膜干涉
9.6 分振幅的干涉装置
9.7 光的空间相干性与时间相干性
第10章 光的衍射
10.1 惠更斯菲涅耳原理
10.2 夫琅禾费单缝和矩孔衍射
10.3 夫琅禾费圆孔衍射
第11 章狭义相对论
11.1 物理规律与参考系
11.2 光速不变与相对性原理
11.3 洛伦兹变换
11.4 相对论力学
第12章 原子的结构与能级
12.1 汤姆孙的原子模型
12.2 卢瑟福的原子模型
12.3 氢原子的光谱
12.4 玻尔的氢原子模型
12.5 类氢离子的光谱
12.6 夫兰克赫兹实验
第13章 量子力学初步
13.1 量子论的实验依据
13.2 物质的波粒二象性
13.3 波粒二象性的必然结果——量子态
13.4 不确定关系
13.5 波函数及其统计解释
第14章 原子核物理概论
14.1 原子核的基本情况
14.2 核力
14.3 放射性核衰变
14.4 核反应
14.5 核裂变
14.6 核聚变
参考文献
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
这本书的装订方式似乎非常牢固,感觉可以经受住长时间的翻阅。我在学习物理的过程中,最希望能够培养的是一种“举一反三”的能力,而不是死记硬背。我希望这本书能够提供一些“变式训练”的题目,在同一个知识点上,设计出多种不同形式的题目,让我能够从不同的角度去理解和掌握这个知识点。此外,我也很期待书中能够包含一些关于“物理思想的演进史”的介绍,例如牛顿力学的建立过程,或者相对论的诞生背景。了解这些历史,能够让我更深刻地理解物理定律的意义和价值,也能更好地激发我对物理学的热爱。我希望这本书能够成为我学习物理的一盏明灯,照亮我前进的道路,让我能够在这个充满挑战的领域里不断进步,最终取得优异的成绩。
这本书的纸质和印刷质量都相当不错,拿在手里感觉很舒服。我在学习物理的过程中,常常会遇到一些概念上的模糊不清,尤其是关于“矢量”和“标量”的区分,以及在不同坐标系下物理量的表示方法。我希望这本书能够在这方面提供一些非常细致和清晰的解释,并且通过大量的练习题来帮助我巩固这些基础概念。同时,我也很期待书中能够包含一些关于“物理建模”的进阶技巧。在奥赛中,很多题目都需要我们自己去建立物理模型,例如将一个复杂的系统简化为一个点光源、一个理想弹簧或者一个刚性体。如果书中能够提供一些建立和优化物理模型的通用原则和方法,并附带一些具体的例子,那将极大地提升我的解题能力。我希望这本书能够帮助我打下坚实的物理基础,并培养我独立解决复杂问题的能力。
我在学习物理的过程中,常常会遇到一些“看起来很简单,但就是不知道如何下手”的问题,尤其是在处理一些看似不相关的物理概念之间联系的时候。我希望这本书能够在这方面提供一些突破性的思路。它是否能够揭示一些隐藏在不同物理现象背后的统一性原理?比如,如何将电磁学和力学巧妙地结合起来解决一个问题,或者如何利用热力学定律来分析一些机械系统?我非常期待书中能够提供一些“跨章节”的解题方法,或者是一些“以小见大”的案例分析,让我能够看到物理知识的融会贯通之处。此外,我对书中关于“模型构建”的介绍非常感兴趣。在奥赛中,我们经常需要根据实际问题建立合适的物理模型,这往往是决定解题成败的关键。如果书中能够提供一些建立和优化物理模型的通用方法和技巧,并附带大量实例,那将是无价的。
从这本书的目录来看,它似乎非常注重培养学生的“物理直觉”和“估算能力”。我希望书中能够提供一些关于如何通过量纲分析来快速判断一个公式是否正确,或者如何根据物理量纲来估计一个结果的数量级。这些技巧在奥赛中往往能够帮助我快速排除错误的选项,或者为我的详细计算提供一个大致的方向。我尤其期待书中能够分享一些“反常识”的物理现象,并对其进行深入的解释,这能够帮助我打破思维定势,用更开放的眼光去看待物理世界。例如,关于相对论中的一些奇特效应,或者量子力学中的一些反直觉的结论,如果书中能够以一种易于理解的方式进行介绍,那将非常有吸引力。一本优秀的奥赛辅导书,应该能够激发学生对物理的求知欲,让他们在学习过程中不断产生新的疑问,并享受解答这些疑问的过程。
翻开这本书,我首先被它严谨而又充满启发性的目录结构所吸引。它没有简单地按照教材章节顺序排列,而是根据奥赛考察的重点和难点进行了重新的组织和编排。例如,在“力学”部分,它似乎专门开辟了“非惯性系下的运动分析”和“复杂多体系统的受力分析”等章节,这些都是我平时学习中比较薄弱的环节,也是奥赛中经常出现的难题。这说明作者对奥赛的考情有着深刻的洞察,能够准确地把握学生在学习过程中遇到的瓶颈。我非常期待书中能够提供一些巧妙的解题模型,例如利用能量守恒定律或动量守恒定律来解决一些看起来非常复杂的动力学问题,或者是一些关于对称性的应用,能够帮助我简化问题,找到更优雅的解法。此外,书中对物理概念的阐释是否足够深刻和透彻,是否能够引导我去思考“为什么”,而不是仅仅记住“是什么”,这是衡量一本优秀的奥赛辅导书的重要标准。我希望这本书能够成为我探索物理世界的一把钥匙,让我能够解锁更多隐藏在现象背后的规律,并形成自己独特的解题风格。
这本书的排版设计非常人性化,大量的图示和表格穿插其中,使得复杂的物理过程和公式得以可视化,大大降低了理解的难度。我尤其欣赏那些手绘的示意图,它们不仅仅是为了美观,更是为了清晰地展示物理状态和力的作用方向。在学习奥赛物理的过程中,清晰的受力分析图是解决问题的第一步,如果书中能够提供大量高质量的、覆盖各种复杂情况的受力分析图,并附带详细的讲解,那将对我非常有帮助。我希望书中能够包含一些关于物理史的介绍,比如一些重要物理定律的发现过程,或者一些伟大物理学家的故事,这些内容能够让我更深入地理解物理学的魅力,以及物理学是如何不断发展的。同时,我也很期待书中能够提供一些关于时间管理和学习策略的建议,毕竟奥赛备考是一个漫长而艰苦的过程,如何高效地利用时间,如何保持良好的学习状态,这些都是非常重要的。
这本书的封面设计非常吸引人,采用了经典的深蓝色背景,配以简洁明亮的白色字体,中央是一个抽象的光线图形,象征着物理世界的奥秘被点亮。我是一名对物理充满好奇的高中生,一直以来都梦想着能在物理竞赛中取得好成绩,为我的未来增添一份闪耀的色彩。在众多辅导资料中,这本书以其独特的魅力脱颖而出,让我忍不住想要深入探索。从它精心设计的排版可以看出,作者在内容呈现上付出了极大的心血,无论是章节的划分,还是知识点的梳理,都显得条理清晰,易于理解。我尤其期待书中能够包含一些非常规的解题思路和技巧,毕竟奥赛的考察往往不拘泥于课本的条条框框,能够触及到更深层次的物理思想,这对我来说是至关重要的。另外,书中是否能提供一些历年奥赛真题的解析,并且能够针对不同类型的题目给出详细的解题步骤和方法,这将极大地帮助我巩固所学,检验自己的理解程度。我希望这本书不仅是知识的传授,更是一种思维的启迪,能够让我真正爱上物理,并在这个领域里不断挑战自我,突破极限。
这本书的语言风格给我留下了深刻的印象。它没有使用那种枯燥乏味的教科书式的语言,而是充满了活力和趣味性。在介绍一些抽象的物理概念时,作者巧妙地运用了生动的比喻和生活化的例子,让我在阅读过程中感到轻松愉悦,也更容易将这些概念与实际生活联系起来。我特别希望能看到书中能够对一些经典的物理实验进行深入的剖析,不仅仅是描述实验过程,更重要的是分析实验的原理、误差分析以及如何通过实验数据来验证物理定律。这类内容对于培养我的实验思维和动手能力有着至关重要的作用。我还希望书中能够提供一些引导性的问题,鼓励我去思考,去探索,而不是被动地接受知识。例如,在介绍某个定理时,是否能够提出一些“如果……会怎么样?”这样的问题,引导我进行发散性思维。一本好的辅导书,应该能够激发学生的学习兴趣,培养他们独立思考的能力,而这本书似乎已经走在了正确的道路上。
这本书的封面设计给我一种踏实而又充满希望的感觉。我希望书中不仅仅停留在对知识点的讲解,更重要的是能够帮助我建立起一套完整的解题体系。比如,在解决一道综合性题目时,作者是否能够引导我进行“问题分解”,将一个复杂的题目拆解成若干个可解的小问题,然后再逐一攻克。另外,我也希望书中能够强调“结果的合理性检验”在奥赛解题中的重要性。很多时候,即使过程看似正确,但如果结果不符合物理常识,那很可能意味着解题思路存在偏差。如果书中能够提供一些常见的“陷阱”和“误区”,并给出如何避免它们的建议,那将非常有价值。我希望通过阅读这本书,我能够不仅仅是“知道”物理,更能“理解”物理,并能够运用我的物理知识去解决实际问题,甚至是对物理世界产生新的认识。
这本书的封面设计简洁大方,透露着一种专业和严谨的气息。我在学习物理的过程中,常常会感到自己在理解某些抽象概念时力不从心,尤其是在电磁学和光学等分支领域。我希望这本书能够提供一些非常直观和形象的比喻,来帮助我理解那些难以捉摸的物理现象,例如电场线和磁场线的物理意义,或者光的波动性和粒子性的统一。我还希望书中能够提供一些关于“数学工具在物理中的应用”的专题介绍,例如如何运用微积分来处理变加速运动,或者如何利用向量分析来解决复杂的力学问题。这对于提升我的解题效率和准确性至关重要。我希望这本书能够成为我学习物理的得力助手,帮助我突破思维的瓶颈,在奥赛的道路上越走越远,最终实现我的物理梦想。
对于本书而言,人们普遍的评价是它错误太多,内容太乱,有的方面讲得过深,但是仍然是市面上几乎唯一的竞赛热学光学近代物理学的系统参考书。在我看来,这些批评显得有些太夸张了,尽管它确实有许多缺点,但是它的理论错误并没有那么多,更多的是莫名其妙的印刷错误。总的来说,本书可分为理论和历年竞赛题两部分,理论部分大多沿袭其所参考的普通物理教材,而习题则对历年竞赛题采用了自己的解答,客观来说这些解答并不是很清晰。热学写的比较乱,物理图像不清晰,特别是第一章内容太杂,一些地方参照李椿的教材。几何光学和波动光学写得比较清楚,但是包括了太多系统性的竞赛所用不到的知识,这也和作者主要教光学有关。狭义相对论参考了郭硕鸿的教材,但重点不同。原子物理、量子力学和核物理也很系统,但是几乎没有任何与之联系的习题。
错误不少,但知识性非常强。关于习题,还是换本书吧……热学有点儿乱,但后面的东西很系统,很清晰,猜测参考了大学课本。问题是没有习题啊QAQ 感觉可能写的时间太紧,太局促了。
错误不少,但知识性非常强。关于习题,还是换本书吧……热学有点儿乱,但后面的东西很系统,很清晰,猜测参考了大学课本。问题是没有习题啊QAQ 感觉可能写的时间太紧,太局促了。
错误不少,但知识性非常强。关于习题,还是换本书吧……热学有点儿乱,但后面的东西很系统,很清晰,猜测参考了大学课本。问题是没有习题啊QAQ 感觉可能写的时间太紧,太局促了。
对于本书而言,人们普遍的评价是它错误太多,内容太乱,有的方面讲得过深,但是仍然是市面上几乎唯一的竞赛热学光学近代物理学的系统参考书。在我看来,这些批评显得有些太夸张了,尽管它确实有许多缺点,但是它的理论错误并没有那么多,更多的是莫名其妙的印刷错误。总的来说,本书可分为理论和历年竞赛题两部分,理论部分大多沿袭其所参考的普通物理教材,而习题则对历年竞赛题采用了自己的解答,客观来说这些解答并不是很清晰。热学写的比较乱,物理图像不清晰,特别是第一章内容太杂,一些地方参照李椿的教材。几何光学和波动光学写得比较清楚,但是包括了太多系统性的竞赛所用不到的知识,这也和作者主要教光学有关。狭义相对论参考了郭硕鸿的教材,但重点不同。原子物理、量子力学和核物理也很系统,但是几乎没有任何与之联系的习题。