Illustrated Dictionary of Physics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Edc Pub

作者:Stockley, Corinne/ Oxlade, Chris/ Wertheim, Jane/ Rogers, Kirsteen (EDT)/ Tomlins, Karen (CON)

出品人:

页数:128

译者:

出版时间:2007-1

价格:$ 14.68

装帧:Pap

isbn号码:9780794515614

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
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• 教育
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• 百科全书

好的，这是一份为您的图书《Illustrated Dictionary of Physics》撰写的、内容详实且不包含该书具体内容的图书简介： --- 深入理解宇宙的蓝图：跨越经典与现代的物理学全景 一部旨在系统梳理物理学核心概念、揭示自然界基本规律的权威参考著作。 这部百科全书式的著作，并非一部面向初学者的入门读物，而是一部为严肃的学习者、科研人员、以及对自然科学怀有深厚探究欲的读者量身打造的深度工具书。它致力于构建一个全面、严谨且相互关联的物理学知识体系，涵盖了从最宏观的宇宙尺度到最微观的基本粒子领域，旨在为读者提供一个清晰的知识导航图，帮助他们穿梭于物理学的浩瀚领域。 本书的结构设计充分考虑了物理学知识的内在逻辑和演进脉络。它摒弃了零散的概念罗列，而是采用了一种主题驱动的叙事方式，将物理学的各个分支有机地整合在一起。其核心目标是：阐明基本原理，追溯理论发展，并展示这些原理在现代科学前沿的应用。 第一部分：力学的基石与运动的奥秘 本书的第一部分，聚焦于人类对物质运动和相互作用最基础的理解——经典力学。这部分内容深度挖掘了从亚里士多德的直觉描述到牛顿综合的飞跃。 运动学的精确描述： 我们详细探讨了位移、速度、加速度的矢量性质，以及如何通过微积分工具来描述复杂运动的轨迹。特别地，对于二维和三维空间中的刚体运动，我们提供了详尽的数学表述和直观的几何解释。 牛顿定律的普适性： 对牛顿第一、第二、第三定律的解读超越了教科书式的陈述，深入探讨了惯性系与非惯性系下的应用，以及动量守恒定律在碰撞和爆炸过程中的严格推导。第三定律被提升到更抽象的相互作用对称性的层面进行讨论。 功、能与势场的深层结构： 能量的概念是物理学的核心支柱。本书对功的定义、动能定理、保守力与非保守力的区分进行了细致的剖析。势能的概念被推广到广义的势场描述，并探讨了势能面如何决定粒子的运动倾向。拉格朗日力学与哈密顿力学的引入，标志着对经典力学理解的深化，它们不仅是解决复杂系统的数学工具，更是通往量子理论的哲学桥梁。这些高级形式的力学，以最小作用量原理为核心，展示了物理规律的优雅性与简洁性。 振动、波与耦合系统： 谐振子的分析是理解自然界周期性现象的关键。本书深入研究了简谐振动、阻尼振动和受迫振动，特别是共振现象的物理机制。在此基础上，内容扩展至机械波的传播特性，包括波的叠加、干涉、衍射和多普勒效应，为理解声学和光学现象奠定基础。 第二部分：热力学、统计力学与物质的宏观行为 本部分着眼于描述大量粒子集合体的宏观性质，连接了微观世界与日常经验。 热力学的基本定律： 对零点定律、第一定律（能量守恒在热系统中的体现）、第二定律（熵增原理的必然性）以及第三定律（绝对零度的不可及性）进行了严谨的阐述。我们特别关注热力学过程的不可逆性，并探讨了热机效率的理论极限。 统计力学的桥梁作用： 统计力学是连接微观分子运动与宏观热力学量（如温度、压力）的桥梁。本书详细介绍了概率论在物理学中的应用，特别是玻尔兹曼分布、麦克斯韦速率分布的推导。对于理想气体模型，本书提供了从微观涨落到宏观方程的完整路径。 统计系综与信息论联系： 更高级的分析涉及正则系综、微正则系综和大正则系综的建立，它们分别适用于不同边界条件下的物理系统。熵的概念被提升到信息论的视角，探讨了信息丢失与物理系统无序度的关系。 第三部分：电磁场的统一与光的本质 电磁学部分构成了对自然界基本作用力之一的全面探索，该部分强调了电场、磁场和光之间的深刻联系。 静电学与静磁学基础： 从库仑定律到高斯定理，再到电势的构建，静电场的描述是系统的起点。随后，我们转向稳恒电流产生的磁场，重点分析了毕奥-萨伐尔定律和安培环路定理的应用。磁介质（铁磁体、抗磁体）的引入，深化了对磁化强度的理解。 法拉第定律与麦克斯韦方程组的完整形态： 本书的核心在于对法拉第电磁感应定律的深入剖析，特别是其与变化的磁通量的关联。随后，麦克斯韦引入的“位移电流”概念被详细阐述，这使得电磁场的方程组首次达到了完整的、自洽的形式。方程组的建立是物理学史上最伟大的统一之一。 电磁波的产生与传播： 基于麦克斯韦方程组的求解，本书推导出了电磁波的波动方程，证明了光即是电磁波的必然性。内容的深度体现在对电磁波在不同介质中传播（反射、折射、偏振）的矢量分析，以及坡印廷矢量对能量流密度的描述。 第四部分：相对论的革命与时空的重构 本部分探讨了爱因斯坦提出的革命性理论，它彻底改变了我们对时间、空间和质量的认识。 狭义相对论的原理与时空观： 狭义相对论建立在光速不变和相对性原理之上。本书详尽地推导了洛伦兹变换，并展示了它如何导致时间和空间不再是绝对的量。洛伦兹收缩、时间膨胀、速度相加公式的导出，以及质能关系 $E=mc^2$ 的物理意义，都被进行了严格的数学论证和概念澄清。 狭义相对论的动量与能量： 我们区分了经典动量与相对论动量的不同，并探讨了相对论性碰撞的分析方法。能量-动量四矢量概念的引入，是为更广阔的理论框架做准备。 广义相对论的几何化描述： 广义相对论部分从等效原理出发，探讨了引力的本质——时空弯曲。虽然涉及复杂的微分几何，本书仍力求用直观的方式解释测地线、黎曼曲率张量等核心概念。爱因斯坦场方程的物理意义，以及其在解释水星近日点进动、引力红移等现象中的应用，构成了本部分的高潮。 第五部分：量子力学的基石与微观世界的奇异性 本部分是现代物理学的核心，描述了物质和能量在原子及亚原子层面的行为。 从黑体辐射到波粒二象性： 量子理论的起源被追溯到普朗克对黑体辐射的量化假设。光电效应、康普顿散射等实验现象如何证明了光子的存在，以及德布罗意物质波的提出，共同确立了波粒二象性的基本图景。 薛定谔方程与波函数的解释： 薛定谔方程被系统地阐述为量子力学的基本动力学方程。本书深入讨论了波函数 $Psi$ 的概率诠释（玻恩定则），并分析了它在无限深势阱、有限势垒穿透等基本模型中的解法。 不确定性原理与量子态的代数结构： 海森堡不确定性原理被视为物理系统内在的局限性，而非测量误差。我们随后转向更抽象的数学框架，引入了狄拉克符号（Bra-Ket 记号），并探讨了算符、本征值和本征态的概念，这是理解角动量量子化和自旋等基本属性的关键。 原子结构与量子数： 详细分析了玻尔模型到索末菲模型，最终过渡到薛定谔方程对方氢原子体系的精确求解，解释了四个量子数（主量子数 $n$、角量子数 $l$、磁量子数 $m_l$ 和自旋量子数 $m_s$）的物理意义及其对原子能级结构的决定作用。 结论：连接与展望 本书的结尾部分致力于整合上述知识，并简要概述了更前沿的领域，如粒子物理学标准模型的基本框架、凝聚态物理中的能带理论，以及宇宙学中物质与能量密度的分布问题。它旨在为读者指明方向，理解物理学的各个分支并非孤立存在，而是共同构成了一个关于自然界运作机制的宏大叙事。 本书的特色在于其详尽的数学推导、丰富的图示辅助（此处指在实际书籍中会有的配图，但在此简介中不对具体图示进行描述）、以及对核心概念跨越不同理论层次的反复印证，确保读者不仅“知道”概念，更能“理解”其背后的逻辑和数学结构。 这是一部面向专业人士和高阶学习者，以严谨著称的物理学深度参考宝典。 ---

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