激光与光（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:戈德堡

出品人:

页数:114

译者:

出版时间:2007-8

价格:176.00元

装帧:

isbn号码:9787509110744

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经典力学导论：从牛顿到相对论的跨越 作者：[虚构作者姓名] 出版社：[虚构出版社名称] ISBN：[虚构ISBN] 定价：[虚构定价] --- 内容简介 本书旨在为物理学、工程学及相关领域的研究者和高年级本科生，提供一套系统、深入且富有洞察力的经典力学知识体系。我们深知，力学是理解物质世界运动规律的基石，而“经典”二字，并非意味着停滞不前，而是指那些在宏观低速世界中，精度和适用性无可匹敌的理论框架——从牛顿的运动定律到拉格朗日和哈密顿的分析力学。 本书的叙述逻辑严谨，层层递进，力求在概念的清晰阐释与数学工具的熟练运用之间找到完美的平衡点。不同于许多教科书将力学视为孤立学科的编排方式，本书将经典力学置于现代物理学的宏大背景之下，强调其作为理论物理基础的重要性，并为读者后续学习量子力学、电动力学乃至广义相对论打下坚实的数学和物理直觉基础。 第一部分：牛顿力学的再审视与深化 开篇部分，我们将对十七世纪的伟大突破——牛顿运动定律进行细致的回顾与深化。这不仅仅是简单的复述，而是以现代的视角去剖析这些定律的深刻内涵、适用边界以及其内在的普适性。我们着重探讨了惯性系与非惯性系的转换，详细分析了科里奥利力和离心力在地球物理和工程实践中的具体表现。例如，在分析弹道轨迹或海洋洋流时，非惯性系下的分析方法是不可或缺的。 我们随后深入研究了保守力场的概念，并引入了功和能量的微积分表达。本书特别强调了机械能守恒定律在解决复杂动力学问题中的优雅性。为了应对复杂约束下的运动问题，我们花了大量篇幅讨论了约束力的处理，这自然而然地引出了对广义坐标的初步认识。动量和角动量作为物理量的基本守恒定律，也得到了深入的探讨，特别是角动量在描述行星轨道和陀螺运动中的关键作用。 第二部分：分析力学的宏伟结构 经典力学的真正威力，体现在其抽象化和推广能力上。第二部分是本书的重点和难点，我们将完全转向分析力学的框架，这标志着从基于力的描述到基于能量和运动的描述的范式转变。 拉格朗日力学的构建被视为一次深刻的数学提炼。我们从达朗贝尔原理出发，系统地推导出拉格朗日方程。重点在于对拉格朗日量 $L = T - V$ 的物理意义进行剖析，并展示如何利用虚功原理和欧拉-拉格朗日方程来处理复杂的多自由度系统，如耦合振子、双摆、乃至复杂刚体的运动。本书详细讨论了拉格朗日方程在处理动量和坐标之间的非线性关系时的强大之处，特别是在涉及到时变约束时。 进一步地，我们深入探讨了拉格朗日力学中的对称性与守恒量的关系。诺特定理的引入，被视为物理学中最优美的数学定理之一。我们不仅叙述了定理的表述，还提供了多个详细的物理实例（如平动对称性对应动量守恒，转动对称性对应角动量守恒，以及时间平移不变性对应能量守恒），使读者能够真正体会到数学结构与物理定律之间的深刻联系。 第三部分：哈密顿力学与相空间几何 为了更好地理解动力学的演化和过渡到量子力学，本书将哈密顿力学置于核心地位。我们将拉格朗日力学通过勒让德变换转化为哈密顿力学，重点解析哈密顿量 $H$ 在（正则）坐标和动量空间中的物理意义，尤其是在保守系统中，哈密顿量即为总能量。 正则方程的导出及其性质被详尽阐述。我们引入了泊松括号这一关键概念，它不仅是描述系统时间演化的简洁工具，更是连接经典力学与量子力学中对易关系（Commutator）的桥梁。我们通过泊松括号的性质，重新推导了守恒量和时间演化律，加深了对动力学结构的理解。 相空间的概念是本部分的核心几何图像。本书通过二维、三维系统的轨迹分析，解释了相空间的拓扑结构如何反映系统的物理行为——例如，稳定点、极限环、以及混沌现象的萌芽。我们探讨了正则变换，强调了其在简化系统复杂性，将复杂系统转化为可积（如单摆）系统的强大能力，并引入了生成函数作为变换工具。 第四部分：刚体动力学与连续介质的初步接触 经典力学的应用领域极其广泛，其中刚体运动占据了举足轻重的地位。本部分专门研究了欧拉刚体运动方程，并详细分析了绕定点转动和自由转动的复杂性。转动惯量张量和惯性主轴的计算方法被系统介绍，配合具体的几何体算例，帮助读者掌握刚体动力学计算的核心技巧。 此外，为了拓宽读者的视野，我们对振动与波的理论进行了概述，这部分内容是连接分析力学与连续介质力学的过渡。我们从一维格子的离散模型出发，讨论了简谐振动的耦合系统，引出了正规模式的概念，这对于理解晶格振动、声波传播乃至分子振动模式至关重要。 本书特色： 1. 严谨的数学基础： 侧重于微分几何和变分法的应用，确保读者掌握分析力学背后的数学语言。 2. 丰富的物理实例： 涵盖了从天体力学（如二体问题、拉普拉斯-朗之万方程的早期思想）、陀螺进动到复杂的振动模型，确保理论与实际紧密结合。 3. 概念的深度挖掘： 不满足于公式的罗列，而是深入探讨了“为什么”——例如，惯性质量与引力质量的等效性在爱因斯坦理论中的深远影响，为后续学习奠定深刻的物理直觉。 本书是物理系学生深入理解经典力学，准备迎接现代物理挑战的理想读物。阅读完毕后，读者将不再仅仅是“会解题”，而是能从更深层次的变分原理和对称性角度，理解自然界运动的基本法则。

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这本书的实用性评估，我给满分，因为它真正做到了“学以致用”。我最欣赏的是其中关于光束整形和光束质量评估的标准章节。这部分内容不仅仅停留在理论层面，它详细介绍了像M²因子、瑞利长度以及不同光束轮廓（如高斯光束、平顶光束）的数学描述和实验测量方法。这些都是实际搭建光学系统时必须面对的核心问题。书中提供的计算实例和表格数据非常详尽，我可以直接将其应用于我正在进行的光纤耦合实验中，省去了大量反复试错的时间。更贴心的是，它还探讨了大气湍流对激光传输的影响，并给出了几种补偿方案的初步分析，这在远距离光通信和激光雷达领域极其宝贵。我强烈推荐所有从事光学工程、精密仪器制造以及光电子技术研发的人员将此书作为案头参考。它不是那种读完就束之高阁的书，而是一本需要经常翻阅、在实际工作中印证和学习的工具书，其价值在于其指导实践的能力。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期，尤其是在涉及现代激光技术及其在工业和医疗领域的应用部分，简直就是一本宝库。我一直在寻找关于高功率皮秒激光器工作原理的深入解析，很多其他书籍要么写得过于概念化，要么直接跳到了应用案例而忽略了核心物理机制。但这一本不同，它非常扎实地从激光腔内的光场分布、增益介质的特性以及Q开关技术的精妙设计等方面，层层递进地剖析了激光产生和调控的过程。阅读过程中，我不得不经常停下来，翻阅附录中的数学推导，因为它并没有回避那些必要的严谨性。不过，即便是那些复杂的傅里叶变换和矩阵光学部分，作者也巧妙地用图示和注解来辅助理解，这对于像我这样更偏向工程实践的读者来说，简直是雪中送炭。我尤其欣赏它对非线性光学效应的介绍，比如倍频和参量振荡，它没有简单地罗列公式，而是深入探讨了晶体选择和相位匹配的重要性，这一点对于从事光通信模块研发的人来说，具有极高的参考价值。我甚至已经开始对照书中的内容，重新审视我们实验室正在进行的一个光谱分析项目，感觉思路一下子开阔了许多。

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我最大的感受是，这本书的作者群具有极强的跨学科视野，这使得内容兼具理论深度与前沿视野。它不仅仅局限于传统的几何光学或波动光学，而是大量融入了量子力学对光子行为的解释，以及最新的飞秒激光技术在生物成像中的应用案例。比如，书中有一段关于斯托克斯波和反斯托克斯波的讲解，结合了拉曼散射的机理，视角非常新颖。我发现作者在叙述这些尖端内容时，既保持了物理图像的直观性，又没有牺牲严谨的数学基础，这是一种非常高超的平衡艺术。阅读过程中，我感觉自己仿佛在参与一场跨越数十年的学术对话，从经典的光学理论到最新的超快激光控制，信息密度非常高。唯一稍微让我感到吃力的地方，可能是某些涉及半导体激光器能带结构的部分，需要读者对固体物理有一定预备知识，但作者依然贴心地提供了背景回顾，确保读者不会因为知识断层而掉队。总体而言，这本书的学术前瞻性，绝对是同类书籍中的佼佼者。

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说实话，这本书的纸张质量和装帧设计也给我留下了深刻的好印象。在如今这个电子书盛行的时代，拥有一本实体的好书本身就是一种享受。这本书的装帧结实耐用，我经常需要带着它在实验室和办公室之间奔波，长时间的翻阅和折叠都没有出现书页松动或脱落的现象。更值得称赞的是印刷的清晰度，特别是那些复杂的几何光学图和复杂的能级结构图，线条锐利，套色准确，即便是细节部分也纤毫毕现。这一点对于精确理解光束的传播和折射现象至关重要。我记得有一次在对比不同焦距透镜组的光路设计时，如果图示模糊，很容易造成理解上的偏差，但这本书在这方面做到了极致的专业水准。此外，书中的术语表和索引的编排也非常人性化，当我需要快速查找某个特定的光学名词时，总能迅速定位，极大地提高了我的查阅效率。这本印刷精美的书，放在书架上也是一件赏心悦目的艺术品，体现了出版方对知识的尊重和对读者的诚意。

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这本书的封面设计真是让人眼前一亮，那种深邃的蓝色调配合着电路板的纹理，立刻就抓住了我对科技类书籍的注意力。我通常对这种技术性很强的书不太敢轻易下手，总怕自己基础不够，看不懂里面的艰深理论。然而，这本书的排版非常清晰，章节之间的逻辑过渡也做得相当自然。拿到手的第一感觉就是，作者似乎非常体谅初学者，开篇并没有直接抛出复杂的数学公式，而是用了很多生动的比喻和实际应用场景来解释光与激光的基本原理。比如，书中对光波导效应的描述，简直就像是给我画了一张清晰的地图，让我一下子明白了光是如何在特定介质中传输的。我花了整整一个下午来研读第一章，那种豁然开朗的感觉，真的非常棒。虽然我对光学领域不算完全陌生，但这本书的叙述方式，尤其是在处理波粒二象性这类抽象概念时，表现出的那种细腻和耐心，绝对是教科书级别的典范。我特别喜欢它在介绍历史背景时穿插的一些小故事，让原本枯燥的物理定律变得鲜活起来，仿佛我不是在阅读一本教材，而是在跟随一位资深教授进行一次知识的漫游。

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