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出版者:

作者:Beiser, Arthur

出品人:

頁數:480

译者:

出版時間:2009-7

價格:$ 22.60

裝幀:

isbn號碼:9780071611572

叢書系列:

圖書標籤:

• 物理學
• 應用物理
• Schaum's Outline
• 理工科
• 大學教材
• 工程學
• 物理公式
• 習題集
• 解題指南
• 物理學基礎

《實用物理學：原理與應用》 這是一本旨在為讀者提供堅實基礎的實用物理學指南，內容涵蓋瞭從基礎力學到現代物理學各個核心領域。本書的編寫宗旨在於清晰闡述物理學概念，並展示這些概念如何在現實世界中得到應用。我們力求以直觀易懂的方式解釋復雜的理論，讓非物理學專業的學生、工程師、技術人員以及任何對理解我們所處世界運作規律感興趣的讀者都能受益。 第一部分：經典力學 本部分將帶領讀者深入探索運動和力的基本原理。我們將從描述物體運動的基本概念開始，包括位移、速度和加速度，並引入牛頓運動定律，這是理解宏觀世界一切運動的基礎。讀者將學習如何分析不同類型的運動，例如勻速直綫運動、勻變速直綫運動以及拋體運動，並掌握解決相關問題的分析方法。 能量的概念在物理學中占據核心地位，因此我們將詳細討論功、能和功率。讀者將理解機械能守恒定律，並學習如何運用它來分析諸如彈簧振子、單擺等係統。此外，動量和衝量也是本部分的重要內容，它們在碰撞、反衝等現象的分析中起著關鍵作用。我們將通過大量實例，幫助讀者理解這些概念的物理意義以及它們在工程實踐中的應用，例如車輛碰撞安全設計、火箭發射原理等。 鏇轉運動是經典力學中另一個重要的組成部分。本書將介紹角位移、角速度和角加速度，並類比直綫運動，引齣轉動定律。讀者將理解力矩、轉動慣量以及角動量守恒定律，並學習如何分析剛體的轉動，如輪子的轉動、行星的公轉等。這些知識對於理解機械設計、陀螺儀原理以及天體物理學都有著重要的意義。 振動和波是自然界中普遍存在的現象。本部分將深入研究簡諧振動，例如彈簧振子和單擺的運動，並探討其振幅、頻率和周期的概念。接著，我們將引入波的概念，區分橫波和縱波，並討論波的傳播速度、波長、頻率和振幅之間的關係。讀者將學習波的疊加原理，理解乾涉和衍射現象，並瞭解駐波在音樂和樂器中的應用。此外，聲波和光波的初步概念也將在此介紹。 第二部分：熱學與統計物理 本部分將轉嚮與溫度、熱量和能量轉換相關的物理學領域。我們將從溫度的概念入手，介紹不同的溫標（如攝氏溫標、華氏溫標和開爾文溫標），並解釋溫度計的工作原理。熱量作為能量的一種形式，我們將討論熱量的傳遞方式：傳導、對流和輻射，並學習如何計算物體吸收或釋放的熱量，引入比熱容和熱容的概念。 熱力學第一定律——能量守恒定律在熱學中至關重要。我們將詳細闡述功、熱量和內能之間的關係，並分析不同過程中的能量轉換，例如氣體膨脹吸熱或放熱。隨後，我們將探討熱力學第二定律，理解不可逆性和熵的概念。這將幫助讀者理解為什麼能量轉換總是伴隨著一定的損耗，以及為什麼某些過程是自發進行的，而另一些則不能。 本部分還將涉及物質的狀態變化，如熔化、凝固、汽化和液化，並討論相變過程中的潛熱。氣體定律，包括理想氣體狀態方程，將用於分析氣體的宏觀性質。此外，我們將引入統計物理學的基本思想，解釋宏觀熱力學性質如何源於微觀粒子的集體行為，並初步探討玻爾茲曼分布等統計概念。這些知識對於理解材料科學、能源工程以及氣候變化等領域至關重要。 第三部分：電學與磁學 本部分將深入探索電荷、電場、電流、電壓以及它們之間的相互作用。我們將從靜電學開始，介紹電荷的性質、庫侖定律，並討論電場和電勢的概念。讀者將學習如何分析點電荷、綫電荷、麵電荷和體電荷産生的電場。 接著，我們將進入電動力學領域，研究電荷的運動——電流。歐姆定律將是理解電路的基礎，我們將分析電阻、電導以及它們在電路中的作用。串聯和並聯電路的分析方法也將詳細講解，並引入基爾霍夫定律，用於解決更復雜的電路問題。電容器和電感器的概念以及它們在電路中的儲能和濾波作用也將被介紹。 磁學部分將緊隨其後。我們將探討磁場，介紹永磁體和電生磁的原理（安培定律）。移動的電荷會産生磁場，導綫中的電流如何産生磁場，以及磁場對運動電荷的作用（洛倫茲力）都將是本部分的重點。電磁感應現象，法拉第電磁感應定律以及楞次定律，將揭示電場和磁場之間的相互轉化，這是發電機和變壓器工作原理的核心。 麥剋斯韋方程組將作為電磁學的統一理論進行介紹，即使是初級的理解，也能讓讀者領略到電場和磁場如何相互關聯並形成電磁波。最後，我們將簡要介紹電磁波的性質，包括其傳播速度（光速）以及不同類型的電磁波（如無綫電波、微波、可見光、X射綫等）的應用。這些知識是現代電子技術、通信係統以及醫療成像等領域的基礎。 第四部分：光學 光學部分將重點關注光作為一種波和粒子所錶現齣的性質。我們將從幾何光學開始，討論光的直綫傳播、反射和摺射定律。讀者將學習如何使用透鏡和反射鏡來成像，理解焦距、放大率等概念，並分析單透鏡和多透鏡係統的成像原理。棱鏡將用於解釋光的色散現象，從而引齣可見光譜。 接著，我們將進入物理光學領域，探索光的波動性質。乾涉現象將通過雙縫乾涉實驗來解釋，讀者將理解相乾光波疊加時産生的明暗條紋。衍射現象，特彆是單縫衍射，將展示光繞過障礙物邊緣的傳播特性。光的偏振也將被介紹，解釋光波的振動方嚮以及偏振片的原理。 本部分還將簡要介紹光的粒子性，即光電效應，以及普朗剋和愛因斯坦在量子理論發展中的貢獻。激光的産生原理和應用也將作為本部分的一個亮點進行介紹。光學是理解照相機、望遠鏡、顯微鏡、光縴通信以及許多現代顯示技術的基礎。 第五部分：近代物理 本部分將帶領讀者進入20世紀以來物理學發展的激動人心領域，觸及原子、亞原子粒子以及宇宙的奧秘。我們將從相對論開始，介紹狹義相對論的基本原理，包括光速不變原理和相對性原理，以及時間膨脹、長度收縮和質能等價（E=mc²）等重要推論。 接著，我們將進入量子力學領域。黑體輻射和光電效應將作為量子理論的誕生標誌進行介紹。波粒二象性是量子力學的一個核心概念，我們將討論電子等粒子的波動性。不確定性原理將揭示微觀粒子運動的內在不確定性。原子模型的發展，從盧瑟福模型到玻爾模型，將展示我們對原子結構的認識是如何演變的。 本部分還將觸及原子核物理學，介紹原子核的組成、核力以及放射性衰變（α、β、γ衰變）的現象。核能的産生，包括裂變和聚變，以及它們在核反應堆和核武器中的應用也將被提及。最後，我們將簡要介紹基本粒子和宇宙學的一些前沿概念，為讀者打開更廣闊的物理學視野。 《實用物理學：原理與應用》緻力於提供一個全麵而易於理解的物理學學習體驗。通過理論講解、實例分析和習題練習，讀者將能夠掌握物理學的基本原理，並認識到它們在現代科技和社會發展中的重要作用。本書是獻給所有渴望探索科學奧秘、理解世界運轉規律的求知者的寶貴資源。

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