Physics, Foundations and Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Mcgraw-Hill College

作者:Robert Martin Eisberg

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1981-07

价格:USD 58.70

装帧:Hardcover

isbn号码:9780070190924

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 基础物理
• 应用物理
• 大学物理
• 物理教材
• 科学
• 教育
• 理工科
• 物理学原理
• 力学

《宇宙的织锦：从量子到宏观的探索》 一、 导言：我们身处的实在 我们的世界，从最微小的夸克到最宏大的星系团，都遵循着一套深刻而优雅的自然法则。本书旨在引导读者深入探寻这些法则，构建一个从微观量子现象到宏观宇宙演化的完整物理图像。我们不会拘泥于繁琐的数学推导，而是聚焦于核心概念的建立、物理直觉的培养以及这些理论如何精确地描述我们所观察到的现象。 本书的核心理念是：物理学是理解“实在”的语言。我们将从经典物理学的基石出发，逐步过渡到现代物理学的革命性成果，展示物理学思想的连续性与颠覆性。 二、 经典物理学的坚实基础：秩序与和谐 1. 运动的定律：牛顿的遗产与拉格朗日-哈密顿的视角 我们将从艾萨克·牛顿奠定的经典力学框架开始。重点在于理解力和运动之间的精确关系，以及动量、角动量等守恒量在不同参考系中的普适性。随后，我们将引入更高级的分析力学方法——拉格朗日量和哈密顿量。这不仅是解决复杂力学问题的工具，更是现代物理学（特别是场论和量子力学）概念的直接源头。我们会探讨保守系统、正则变换，以及哈密顿力学如何揭示了时间演化的内在对称性。 2. 电磁场的交响曲：从静电到光速 麦克斯韦方程组是物理学中最美丽、最统一的理论之一。本章将详述这四个核心方程如何将电、磁、光现象整合成一个单一的电磁场理论。我们将深入探讨静电学（高斯定律）、静磁学（安培定律）的几何约束，以及法拉第感应定律揭示的动态关联。最重要的是，我们将展示麦克斯韦如何预言了电磁波的存在，并推导出光速的精确数值。这部分内容将强调场作为物理实在的独立性。 3. 热力学与统计力学：无序中的秩序 热力学描述了能量、温度和熵宏观性质之间的关系。我们将严格定义热力学三大定律，特别是熵的概念——它不仅是无序的度量，更是时间之箭的体现。随后，我们将跃入统计力学。通过玻尔兹曼的视角，我们将看到宏观的热力学定律是如何从大量粒子（原子或分子）的微观随机运动中涌现出来的。我们将分析理想气体模型，理解统计平均如何替代对单个粒子的精确追踪。 三、 现代物理学的黎明：旧秩序的瓦解 1. 能量的量子化：黑体辐射与普朗克革命 经典物理学在解释黑体辐射谱时遭遇了“紫外灾难”。本章将聚焦于马克斯·普朗克在1900年提出的革命性假设：能量以不连续的“量子”形式发射和吸收。我们将探讨这个假设的深远影响，它标志着量子时代的开端。 2. 光的粒子性与物质的波动性：波粒二象性 爱因斯坦的光电效应解释巩固了光子的概念，确立了光的粒子性。然而，德布罗意随后提出物质波（如电子）也具有波动性，这在电子衍射实验中得到了证实。我们将详细剖析波粒二象性这一深刻的哲学和物理学难题，理解其在不同实验情境下的表现。 3. 时空的相对性：狭义与广义的变革 狭义相对论彻底颠覆了我们对时间和空间的传统观念。我们将审视爱因斯坦的两个基本公设，并推导出洛伦兹变换。重点将放在时间膨胀、长度收缩以及著名的质能等价关系 $E=mc^2$ 上。 随后，我们将进入广义相对论的殿堂。广义相对论将引力解释为时空几何的弯曲，而非一种“力”。我们将讨论测地线、引力时间延迟，以及广义相对论在解释水星近日点进动和引力透镜效应中的成功。 四、 量子力学的核心：概率与不确定性 1. 薛定谔方程：粒子的波函数 量子力学的核心工具是薛定谔方程，它描述了波函数 $Psi$ 随时间如何演化。我们将详细分析波函数的概率诠释（玻恩定则），并研究一维势阱、无限深势垒等基本模型，理解量子隧穿效应。 2. 哥本哈根诠释与不确定性原理 本章将深入探讨量子力学的核心哲学争议。我们将阐释算符、本征值和测量过程的概念。海森堡的不确定性原理不仅是实验技术的限制，更是自然界的基本属性——我们无法同时精确确定粒子的位置和动量。我们将通过对双缝实验的深入剖析，体会量子叠加态的奇特性质。 3. 自旋与全同粒子：量子统计 我们将引入粒子的内在角动量——自旋，并理解它如何区分费米子（遵循泡利不相容原理）和玻色子。这直接导致了电子在原子中的排布规则，以及费米-狄拉克统计和玻色-爱因斯坦统计在描述物质性质中的关键作用。 五、 结构与统一的尝试 1. 原子与分子：量子世界的可视化 我们将应用量子力学原理来解释原子结构，从玻尔模型到更精确的薛定谔方程解（氢原子）。重点讨论电子轨道的概念、能级结构，以及原子如何通过量子化的规则结合成分子，形成化学键。 2. 凝聚态物理的复杂性：从晶体到超导 在宏观尺度上，大量原子的集体行为产生了全新的物理现象。我们将探讨晶体结构中电子的能带理论，解释导体、半导体和绝缘体的本质区别。随后，我们将介绍宏观量子现象的典范——超导性，探讨其背后的BCS理论（如果适用，将简要介绍其理论框架）。 3. 标准模型：粒子物理学的地图 本章将概述我们目前对基本粒子和基本相互作用（强力、弱力、电磁力）的最佳描述——粒子物理学的标准模型。我们将介绍夸克和轻子家族，以及传递力的玻色子。最后，我们将探讨希格斯机制如何赋予基本粒子静止质量，并展望超越标准模型的可能方向，如引力与其他力的统一。 总结：未完的探索 物理学是一项持续进行的探险。本书的终点，也是下一阶段思考的起点。通过构建从经典到量子的连续知识体系，我们希望读者能够领略到自然界令人敬畏的统一性与无限的复杂性，并为理解未来物理学的突破做好思维上的准备。本书的价值不在于提供所有答案，而在于教会读者如何提出正确的问题。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本《物理学：基础与应用》的书简直是为我量身定做的！我一直觉得物理学是个深奥莫测的领域，每次翻开教材，那些密密麻麻的公式和抽象的概念都能让我望而却步。但是这本书的叙述方式非常亲切自然，仿佛一位经验丰富的老师在我耳边娓娓道来。它没有一开始就堆砌复杂的数学推导，而是从我们日常生活中的现象入手，比如为什么天空是蓝色的，或者抛体运动的轨迹是如何形成的。作者巧妙地将这些看似不相关的日常观察串联起来，展现出物理规律的普适性和内在美。特别是关于力学的部分，讲解得深入浅出，插图和实例都极为贴合现代生活，让我真正理解了牛顿定律不仅仅是教科书上的死知识，而是支撑着我们整个宏观世界的基石。对于那些希望打下坚实基础，又不愿被枯燥理论束缚的初学者来说，这本书无疑提供了一个极佳的入门路径，它成功地将“科学的严谨”与“理解的乐趣”完美地结合在了一起，那种豁然开朗的感觉，真是太棒了。

评分☆☆☆☆☆

我花了大量时间研究了这本书中关于电磁学的章节，坦率地说，这部分内容的组织结构和深度远超我的预期。很多同类书籍在处理麦克斯韦方程组时，往往直接给出复杂的微分形式，让人感到无所适从，但《物理学：基础与应用》采取了循序渐进的策略。它首先用矢量分析的直观图像帮助读者建立场概念，然后才过渡到严格的数学表达。更令人称道的是，它在理论阐述后紧接着安排了大量的“应用聚焦”模块，详细探讨了从无线电通信到医学成像技术中电磁学原理的具体应用。这种“理论—应用”的交替模式，极大地增强了学习的内在驱动力。我特别喜欢它对历史发展的梳理，它没有把科学发现描绘成一蹴而就的奇迹，而是展现了先驱者们在实验与理论的反复拉锯中如何最终确立现代物理框架的过程，这使得知识点不仅仅是知识点，而更像是一场人类智慧的史诗。

评分☆☆☆☆☆

我必须强调这本书在连接基础物理学与前沿工程应用方面的独到之处。很多教材在讲完基础定律后就戛然而止，留下读者对“这有什么用”感到困惑。《物理学：基础与应用》则不然，它系统地设置了多个“跨界应用案例”，例如在半导体物理的介绍之后，紧接着就详细解析了晶体管的工作原理及其在现代计算中的核心地位；在光学章节，它深入探讨了激光技术的原理和在精密制造中的作用。这种关联性使得学习不再是一个孤立的过程，而是让我清晰地看到物理学是如何驱动技术革命的。它激励我不仅仅停留在理解“是什么”，更要去探究“如何做”和“为什么这样做更有效”。对于理工科学生或者希望将物理知识应用于实际工作的专业人士来说，这本书提供了一个从理论深度到实践广度的无缝过渡桥梁，其应用价值是无可估量的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和视觉设计堪称典范，这对于提升阅读体验至关重要，尤其是在处理复杂图表和数学符号时。页面的留白处理得非常恰到好处，既保证了信息密度，又避免了视觉疲劳。图表的清晰度和准确性是专业书籍的生命线，而本书在这方面做得非常出色。例如，在热力学章节中，对熵增过程的示意图，不仅标注清晰，而且色彩的运用也极具启发性，帮助我立刻捕捉到了系统无序化的趋势。此外，书中的“延伸阅读”和“思考题”部分的质量也极其高。思考题往往不是简单的数值计算，而是需要结合多个章节知识点进行综合分析的开放性问题，极大地锻炼了我的批判性思维和解决复杂问题的能力。可以说，这本书从触感到内容组织，处处体现出对读者体验的尊重和对学术严谨性的坚持。

评分☆☆☆☆☆

对于一个追求知识深度和广度的读者而言，这本书在量子物理和相对论的处理上展现出的平衡性令人印象深刻。很多科普读物为了追求趣味性而牺牲了理论的精确性，而一些专业教材又过于偏重数学模型而忽略了概念的哲学意义。然而，《物理学：基础与应用》在这两者之间找到了一个近乎完美的平衡点。它没有回避量子力学的反直觉性，而是通过对波函数、不确定性原理的细致剖析，帮助读者建立起对微观世界的初步认知框架。在相对论部分，作者没有满足于仅仅介绍质能方程，而是深入探讨了时空弯曲如何影响我们对宇宙的宏观理解。我尤其欣赏它对实验证据的强调，无论是光电效应还是宇宙微波背景辐射，每一个理论结论背后都有坚实的实验支撑，这让抽象的物理概念变得触手可及，也极大地提升了我对现代物理学的信心。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆