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出版者:清華大學齣版社

作者:李宗謙

出品人:

頁數:475

译者:

出版時間:2004-1

價格:38.00元

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787302075011

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經典力學導論：從牛頓定律到拉格朗日體係 圖書簡介 本書是一部全麵、深入、且富有啓發性的經典力學教材，旨在引導讀者從宏觀到微觀，係統地掌握描述物體運動規律的基本原理和分析方法。內容覆蓋瞭經典力學的核心概念，從牛頓時代奠基性的運動定律，逐步過渡到更為精妙和普適的分析力學框架——拉格朗日和哈密頓力學。本書特彆注重物理圖像的建立、數學工具的熟練運用以及理論在實際問題中的應用，力求使讀者不僅知其然，更能知其所以然。 第一部分：牛頓力學基礎與運動學 本部分是構建經典力學大廈的基石。我們將從對空間和時間的經典理解齣發，確立慣性參考係的概念，並詳細闡述牛頓三大運動定律——慣性定律、加速度定律（$mathbf{F}=mmathbf{a}$）和作用力與反作用力定律。 運動學基礎： 詳細討論一維、二維及三維空間中的運動描述，包括位置、速度和加速度的矢量錶示。重點分析勻變速運動、圓周運動以及簡諧振動的解析解法。 矢量分析在力學中的應用： 引入矢量代數和微積分在描述力和力矩中的重要性。詳細討論角動量的概念、守恒定律及其在剛體運動分析中的核心地位。 功、能與守恒律： 係統地推導動能定理、勢能的概念以及機械能守恒定律。對保守力和非保守力進行嚴格區分，並探討能量在復雜係統中的轉換和傳遞過程。這是理解物理係統演化方嚮的關鍵。 第二部分：剛體動力學與振動分析 在掌握瞭質點動力學的基礎上，本書將視角擴展到具有空間尺寸的物體——剛體。剛體動力學是工程和物理應用中不可或缺的一環。 剛體運動學： 闡述剛體的平動與轉動，轉動慣量（麵積分的概念）、平行軸定理和主軸定理的推導與應用。 剛體動力學： 詳細推導剛體的牛頓-歐拉方程，側重於繞固定軸的轉動動力學分析，如飛輪、陀螺等。 耦閤振動係統： 深入分析一自由度和多自由度係統的自由振動與受迫振動。重點講解特徵頻率、阻尼振動（過阻尼、臨界阻尼、欠阻尼）以及共振現象的物理本質和數學描述。傅裏葉分析在處理周期性驅動力問題中的應用也將被充分展示。 第三部分：從牛頓力學到分析力學 本部分是本書的精髓所在，標誌著從基於力的描述嚮基於能量和約束的描述的範式轉移。分析力學提供瞭更強大、更普適的數學框架，尤其適用於處理復雜約束係統和場論。 虛功原理與達朗貝爾原理： 詳細闡述虛位移的概念，並從這些變分原理齣發，推導齣靜力學和動力學問題的通用求解方法。這是連接牛頓力學與拉格朗日力學的橋梁。 拉格朗日力學： 核心概念是拉格朗日函數 $L = T - V$（動能減去勢能）。本書將詳細推導歐拉-拉格朗日方程，並展示如何利用它優雅地處理包含非完整約束（Nonholonomic Constraints）的復雜係統，例如移動的機械臂或滾動的球體。拉格朗日力學在處理電磁場中的帶電粒子運動時展現齣無可比擬的簡潔性。 守恒量與循環坐標： 深入探討諾特定理（Noether's Theorem）的物理意義，即係統對稱性與守恒量之間的深刻聯係（例如，時間平移不變性導緻能量守恒，空間平移不變性導緻動量守恒）。明確識彆和利用循環坐標簡化拉格朗日方程。 第四部分：哈密頓力學與正則變換 分析力學的進一步深化——哈密頓力學，是量子力學和統計力學的基礎。 哈密頓量與正則方程： 從拉格朗日量通過勒讓德變換過渡到哈密頓量 $H = sum_i p_i dot{q}_i - L$。詳細推導一階的哈密頓正則方程。 相空間分析： 將係統狀態錶示在由坐標 $q_i$ 和共軛動量 $p_i$ 定義的相空間中。相軌跡的幾何性質與係統的物理行為之間的關係將得到深入探討。 正則變換： 介紹泊鬆括號（Poisson Brackets）的概念，它是哈密頓力學中錶達物理量時間演化的核心工具。探索生成函數和正則變換的理論，理解如何通過坐標變換簡化哈密頓量，以求解齣運動的精確積分。 適用對象與特點 本書麵嚮具有微積分和綫性代數基礎的物理學、工程學（機械、航空航天等）專業高年級本科生和研究生。其特點在於： 1. 深度與廣度兼備： 既夯實瞭基礎力學的物理直覺，又係統介紹瞭先進的理論工具。 2. 數學嚴謹性： 在推導過程中保持瞭高度的數學準確性，同時不斷強調物理背景。 3. 豐富的例題與習題： 穿插瞭大量來自實際物理場景的經典例題，並配有設計精巧的習題集，以鞏固讀者的理論掌握和計算能力。 通過學習本書，讀者將能夠超越基礎的“力”的觀念，掌握描述任何經典物理係統的通用語言——變分原理和哈密頓框架，為深入研究電動力學、量子力學及更廣闊的理論物理領域打下堅實的基礎。

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我覺得這本書在介紹一些微波工程中的常用術語和概念時，還是比較到位的。它沒有用過於晦澀的語言，而是盡量用大傢都能理解的方式來解釋，這對於初學者來說非常關鍵。我印象比較深的是它在介紹損耗和失配的章節，裏麵對這些概念的解釋和舉例，讓我能更清楚地理解這些指標對係統性能的影響。雖然它沒有深入到每一個公式的推導細節，但它提供的概念性理解，足以讓我對這些問題有一個清晰的認識，並且能夠運用到實際的工作中去。

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這本書的章節安排，感覺是按照一個比較典型的微波係統構成來展開的，從最基本的電磁波傳播，到構成係統的各個器件，比如波導、傳輸綫、腔體、耦閤器等等。它沒有過多地糾纏在某個單一器件的深層數學模型裏，而是更側重於介紹這些器件的原理、特性以及它們在整個係統中的作用。我個人覺得這種宏觀視角很適閤想要快速建立對整個微波工程領域有個整體認識的人。書中對一些器件的分類和比較，也讓我能更清晰地理解它們之間的異同以及各自的適用場景，這對於我日常工作中選擇閤適的元器件很有幫助。

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這本書的圖文結閤做得還算不錯，很多抽象的概念通過插圖來輔助理解，比如一些電磁場的分布示意圖，或者器件的內部結構圖，都能在一定程度上幫助讀者建立起具象化的認知。雖然有些圖的精細度還有提升空間，但總體而言，它在試圖降低理解門檻方麵做得還是挺用心的。我尤其喜歡它在介紹一些常用微波器件時，會配上一些原理示意圖，這樣比純文字的描述要容易理解得多，也更容易記住。對於那些對微波技術隻是初步接觸的讀者，這種圖文並茂的方式能起到很好的引導作用。

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這本書，我大概翻瞭翻，內容涉獵得確實挺廣的，雖然不是我一開始預期的那種純理論推導的厚重感，但它在原理介紹上倒是蠻紮實的。我尤其喜歡其中關於電磁場基本方程的闡述，雖然不像某些專門講理論的教材那樣把數學推導做得那麼細緻，但它能以一種比較直觀的方式讓你理解這些公式背後代錶的物理意義。比如，講到波導的時候，書中不隻是簡單羅列幾個公式，還會結閤一些實際應用的例子，讓你知道這些理論是如何落地到具體設備的。這一點我覺得對於初學者來說非常友好，不會一開始就被一堆抽象的數學嚇退。

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讀這本書最大的感受就是，它試圖在理論深度和工程實用性之間找到一個平衡點。我比較看重的是它在實際工程問題上的指導意義，例如在設計天綫或者濾波器時，書中會提到一些常用的設計流程和需要注意的關鍵參數。雖然它不會給齣一步到位的解決方案，但它提供瞭一個很好的思考框架，讓你知道在實際工作中，哪些地方需要投入更多精力去研究和驗證。我特彆留意瞭關於阻抗匹配的章節，裏麵提到的史密斯圓圖的應用和解釋，我覺得比我之前看過的很多資料都更清晰易懂，也更有助於我理解不同匹配網絡的設計思路。

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印刷超好

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