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出版者:Harcourt College Pub

作者:George B. Arfken

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1989-03

价格:USD 41.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780155929753

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 大学物理
• 教科书
• 物理
• 科学
• 工程学
• 高等教育
• 大学教材
• 力学
• 电磁学

科学的宇宙，尽在指尖：一部探索自然奥秘的宏伟画卷 这部著作，如同一个宏大的宇宙模型，以严谨的科学语言和直观的物理图像，引领读者深入探索构成我们所处世界的根本规律。它不是简单地罗列公式和定理，而是致力于揭示物理学如何像一把钥匙，开启理解天地万物的奥秘。从微观粒子的奇妙舞蹈，到宏观天体的壮丽运行，从能量的无尽转化，到物质的深刻变革，本书将为你一一呈现。 第一部分：运动的几何与力量的根源 旅程始于对“运动”本身的深刻审视。我们将从最基础的概念——位移、速度和加速度——出发，逐步建立起描述物体运动轨迹的数学框架。无论是匀速直线运动的简单规律，还是抛体运动的优美弧线，亦或是圆周运动的循环往复，都将在清晰的分析下变得易于理解。然而，运动并非凭空发生。是“力”，这种看不见的推拉作用，驱动着一切变化。本书将深入剖析牛顿的三大运动定律，揭示力与加速度之间的决定性联系。从引力如何将我们固定在大地，到摩擦力如何影响我们的行走，再到弹力如何储存和释放能量，各种常见的力将一一被解构，让我们认识到它们在日常生活和宇宙运行中的重要作用。惯性、动量和冲量等核心概念，将帮助我们理解碰撞、爆炸等动态过程的内在机制。 第二部分：能量的流动与守恒的真理 理解了运动与力的关系，我们便能进一步探索“能量”这一更加抽象却又无处不在的概念。本书将引入功、动能和势能，阐明能量如何在物体之间传递和转化。我们会看到，即使物体发生剧烈运动，其总能量也遵循着一条永恒不变的守恒定律。动能如何转化为势能，势能又如何驱动物体的运动，这些能量转化的过程构成了我们世界运作的根本动力。本书还将涉足机械能守恒的经典案例，并进一步扩展到热能、电能、磁能以及更广泛的化学能和核能。我们将认识到，能量的守恒并非意味着能量永不改变形式，而是说能量的总量在任何孤立系统中都是恒定不变的，只是以不同的形式存在和转化。 第三部分：旋转的奥秘与宏观世界的和谐 当物体的运动不再局限于直线，当视角转向更广阔的天地，我们就进入了旋转运动和宏观世界的领域。本书将介绍角速度、角加速度和力矩等概念，帮助我们理解物体绕轴旋转的规律。从简单的轮子转动，到行星的自转和公转，再到复杂机械的运转，旋转运动无处不在。我们将深入研究角动量守恒定律，理解为何旋转的物体倾向于保持其旋转状态，以及它在天体物理中的重要意义。 在宏观层面，本书将聚焦于万有引力定律，揭示宇宙中所有物体之间普遍存在的吸引力。从苹果落地到月球绕地，再到星系之间的相互作用，引力是构建宇宙秩序的基石。我们将分析行星的轨道运动，理解开普勒定律背后的引力原理，并探讨引力如何在星系的形成和演化中扮演着关键角色。 第四部分：波动的传播与物质的本质 自然界并非静止不变，波动是能量传播的一种重要方式，也是信息传递的重要媒介。本书将深入探讨机械波的性质，包括波的形成、传播速度、振幅、波长和频率等基本要素。我们将分析波的叠加、干涉和衍射现象，理解声波的共振以及海浪的壮丽景象。 光，作为一种特殊的电磁波，将是本书的重点关注对象。我们将探索光的直线传播、反射和折射原理，理解透镜和镜子如何成像，以及我们眼睛如何感知世界。光的波动性和粒子性之间的二象性，将为我们打开理解微观世界的新视角。 第五部分：电磁场的交响曲与现代科技的基石 电与磁，看似独立的现象，实则是一枚硬币的两面。本书将系统地介绍电荷、电场、电势，以及电流、磁场和磁场力。我们将深入理解欧姆定律、基尔霍夫定律等电学基本规律，并探索电场和磁场如何相互作用，共同构成宏大的电磁场。 法拉第电磁感应定律的发现，是理解现代电力技术革命的关键。我们将看到，变化的磁场如何产生电场，变化的电场又如何产生磁场，这种相互转化构成了电磁波的产生和传播的基础。从收音机到手机，从电视机到互联网，所有现代通信和信息技术，都离不开对电磁场的深刻理解。 第六部分：热力学的法则与能量的终极命运 热力学，是关于能量和其转化本质的学科。本书将介绍温度、热量、内能等概念，以及热力学第一定律（能量守恒）和热力学第二定律（熵增）。我们将理解热机的工作原理，以及为何能量转化过程中总会伴随着一部分能量的耗散。熵的概念，将揭示宇宙演化的一个重要方向——从有序走向无序。 第七部分：量子世界的奇迹与物质的深层结构 进入微观世界，我们将面临一系列颠覆我们日常直觉的量子现象。本书将介绍量子力学的基本概念，包括能量的量子化、波粒二象性、叠加态和测量问题。我们将认识到，微观粒子的行为与宏观物体的行为有着本质的区别。海森堡不确定性原理，将深刻地揭示微观世界固有的不确定性。量子隧穿效应，更是打破了经典物理的界限。 第八部分：现代物理的拓展与未知的探索 本书的最后部分，将带领读者展望现代物理学的最新进展和未来方向。我们将简要介绍狭义相对论和广义相对论，理解时间、空间和引力之间的深刻联系，以及它们如何改变我们对宇宙的认知。核物理和粒子物理的研究，将带我们探索原子核内部的结构以及构成物质的最基本粒子。宇宙学将带领我们仰望星空，思考宇宙的起源、演化和未来。 总而言之，这部著作不仅仅是一本教科书，更是一扇通往理解自然界壮丽图景的大门。它以清晰的逻辑、丰富的实例和严谨的数学工具，为你构建起一个全面而深刻的物理学知识体系。无论你是初次接触物理学的学生，还是希望加深理解的专业人士，抑或是对科学充满好奇心的探索者，都能在这部著作中找到属于自己的宝藏，感受科学的魅力，激发对未知世界的无限遐想。

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我对这本书的评价，不得不从它在处理电磁学部分时的独到视角说起。坦白讲，电磁学一直是物理学习中的一个难点，那些复杂的矢量场、麦克斯韦方程组，常常让人感到晕头转向。但这本书的处理方式，简直可以说是一股清流。作者似乎深谙学生们的困惑点，他们没有急于抛出复杂的数学表达，而是花了大量篇幅来构建电磁场的“物理图像”。例如，讲解电场强度时，他们没有直接给出公式，而是通过模拟想象中的“电荷探针”在空间中移动的体验来阐述矢量场的概念，这种可视化教学方法对于理解抽象概念有着立竿见 ছুট的效果。更让我印象深刻的是，书中对于电磁波的推导过程，逻辑链条异常清晰，每一步的物理意义都交代得明明白白，绝非那种为了证明而证明的数学推导。读完电磁学章节后，我感觉自己对电与磁不再是零散的知识点记忆，而形成了一个相互关联、动态变化的整体系统。这种对复杂内容进行“去芜存菁”并辅以直观解释的能力，是这本书最宝贵的财富之一。

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从教学辅助资源的角度来看，这本书提供的配套支持系统是极其完善的。我指的是它对概念辨析和常见误区的处理上。在每一个核心概念的阐述之后，作者都会设置一个名为“陷阱警示”或“概念澄清”的小栏目。例如，在讲解功和能时，它会特别强调“功是矢量概念”这一常被误解的观点，并给出清晰的纠正说明。这种主动预判读者可能犯错并提前设置“路障”的做法，大大减少了我们后期复习时需要反复清理知识盲点的麻烦。而且，书中还收录了一些“历史回溯”的小插曲，比如伽利略是如何设计斜面实验的，居里夫人在放射性研究中的不易。这些故事性的内容，虽然不是解题的关键，却极大地丰富了物理学的文化底蕴，让学习过程不再是冷冰冰的公式和数字，而是充满了人类探索真理的激情和智慧。它真正做到了“授人以渔”——不仅教我们如何计算，更教我们如何像一个真正的物理学家那样去思考问题。

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这本名为《大学物理学》的教材，初次翻开时，就被它那严谨而又不失深度的内容深深吸引住了。我记得当时正值大一，面对复杂的微积分和力学概念，心中不免有些畏惧。然而，这本书的编排方式却出奇地平易近人。它不像有些教科书那样，上来就是一堆抽象的公式堆砌，而是通过大量的、贴近生活的实际案例来引入物理原理。比如，在讲解动量守恒定律时，作者并没有仅仅停留在理想化的碰撞模型上，而是详细分析了火箭发射的原理，甚至还穿插了关于台球运动的趣味分析。这种叙事手法，极大地激发了我学习物理的兴趣，让我体会到物理并非高不可攀的象牙塔知识，而是支撑我们日常世界运行的基石。特别值得称赞的是它对概念的阐释，清晰而又不失精确性，即便是初学者，也能在脑海中构建起一个相对完整的物理图像。每章末尾的习题设计也极为精妙，从基础的计算题到需要综合运用多个知识点的挑战题，层次分明，确保了学习的循序渐进。我对这本书的印象是，它成功地架起了一座理论与实践之间的桥梁，让枯燥的物理学习变成了一场充满发现的旅程。

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要论及这本书的深度与广度，我认为它在非传统力学和热力学部分的拓展尤其值得称赞。大多数基础物理教材在讲解到热力学时，往往止步于宏观的能量和熵的定义，对于统计力学的引入往往一笔带过，留给读者很多“为什么会这样”的疑问。然而，这本《大学物理学》却大胆地在适当的章节引入了微观层面的解释，例如，它用简化的玻尔兹曼分布来解释气体分子的宏观行为，虽然数学上可能比纯粹的热力学更复杂一些，但却极大地提升了我们对“温度”和“熵”本质的理解。更令人惊喜的是，在介绍光学和现代物理的交界处，它对狭义相对论的初步介绍处理得极其巧妙，没有直接跳入洛伦兹变换的推导，而是通过对光速不变原理的哲学和实验基础的探讨来铺垫，让人在思维上做好准备。这种既保持基础的严谨性，又不乏对前沿知识探索的引导，使得这本书的生命力远远超出了普通入门教材的范畴。

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这本书的排版和印刷质量，虽然是细节，但对于长时间阅读和学习的我们来说，却是至关重要的体验。我必须说，这次的印刷成果令人相当满意。纸张的选择非常适中，既保证了墨迹的清晰度，又不会因为纸张过亮而引起眼睛疲劳，这一点对于需要长时间对着书本演算的理工科学生来说，简直是福音。图表的绘制，特别是那些三维空间中力的分解图、光学中的光路图，线条清晰，着色得当，完全避免了传统教材中常出现的模糊不清、难以辨认的问题。有些教材的插图看起来像是低像素的复印件，而这本书的插图则如同艺术品一般精确。此外，书本的装订也十分牢固，经过我几个月的频繁翻阅和携带，书脊依然坚挺，没有出现松散或掉页的迹象。这种对物理细节的重视，延伸到了对书籍实体本身的关注，这从侧面反映出出版方对知识传递的认真态度。能用这样一本“手感”极佳的书籍进行学习，无疑是一种享受。

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