Plastics Testing and Characterization pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Osswald, Tim A.

出品人:

页数:363

译者:

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价格:$ 146.84

装帧:

isbn号码:9781569904251

丛书系列:

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• 塑料
• 测试
• 表征
• 材料科学
• 聚合物
• 性能分析
• 质量控制
• 热分析
• 力学性能
• 老化试验

经典物理学理论：基础与前沿探索 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的经典物理学理论框架，涵盖了从牛顿力学到电磁学，再到热力学与统计物理学的核心概念与最新发展。全书结构严谨，逻辑清晰，力求在阐述经典物理学基石的同时，引导读者理解这些理论如何与现代物理学的边界产生深刻的联系。 第一部分：经典力学——运动的法则与时空的几何 本部分将从最基础的运动学开始，系统地回顾牛顿力学的三大定律。我们不仅关注宏观物体的运动描述，还将深入探讨如何将这些定律应用于复杂系统。 1. 狭义相对论的引入与前奏： 在进入更复杂的分析之前，我们将首先探讨伽利略变换的局限性，并引入爱因斯坦的狭义相对论基本假设。重点分析洛伦兹变换如何重塑我们对时间和空间的传统认知，探讨质能等价原理（$E=mc^2$）在经典框架下的初步体现及其对高速运动物体的修正。 2. 拉格朗日与哈密顿力学： 经典力学的核心分析工具——变分原理——将被详尽阐述。拉格朗日力学的建立基于最小作用量原理，它提供了一种比牛顿力学更为优雅和普适的方程构建方式。我们将详细推导欧拉-拉格朗日方程，并分析其在处理约束系统时的强大能力。紧接着，本书将过渡到哈密顿力学，引入相空间的概念，并阐释正则变换的意义。哈密顿量不仅是能量的代表，更是时间演化的生成元，这一视角为理解量子力学中的薛定谔方程奠定了数学基础。 3. 刚体动力学与微扰理论： 对于复杂的机械系统，刚体运动是不可或缺的一部分。本章将深入研究刚体的转动惯量、欧拉角，以及处理陀螺仪进动等经典难题。此外，针对那些无法精确求解的系统，微扰理论——包括时间无关和时间依赖的微扰——将被细致讲解，展示如何通过高阶修正来逼近真实世界的复杂解。 第二部分：电磁场理论——场、波与光的本质 本部分致力于构建一个统一的电磁学理论，从静电场和静磁场的基础公设出发，最终导向麦克斯韦方程组的完整形式。 1. 静电场与介质中的场： 我们将从库仑定律出发，利用高斯定律处理对称性问题，并引入电势的概念。重点讨论在各种介质（导体、绝缘体）中电场的行为，特别是极化现象和边界条件。泊松方程和拉普拉斯方程在求解静电势分布中的应用将被系统演示。 2. 磁场与感应现象： 从毕奥-萨伐尔定律和安培环路定理出发，分析稳恒电流产生的磁场。随后，法拉第电磁感应定律和楞次定律将揭示变化的磁场如何产生电动势。磁介质中的磁化强度和磁场关系也将被纳入讨论。 3. 麦克斯韦方程组与电磁波的预言： 本书的核心在于对麦克斯韦方程组的完整推导和阐释。通过引入位移电流，我们实现了对安培定律的修正，从而将所有电磁现象统一在一个自洽的框架内。本书将详细推导波动方程，证明电磁波的存在及其传播速度与光速的精确吻合。电磁场的能流（坡印廷矢量）和动量也将被深入探讨。 4. 电磁场理论的高级处理： 针对辐射问题，我们将探讨偶极子辐射和更复杂的辐射场。在处理特定几何结构下的电磁波传播时，我们将引入矢量和标量势，并使用洛伦兹规范和库仑规范来简化求解过程。 第三部分：热力学与统计物理学——微观粒子与宏观世界的桥梁 本部分旨在阐明热力学定律的普适性，并利用统计物理学的工具，从微观粒子的随机行为中推导出宏观的热力学性质。 1. 热力学定律的严谨性： 我们将从零定律开始，确立温度的物理意义。重点在于热力学第一定律（能量守恒）和第二定律（熵增原理）。对熵的定义和理解将贯穿始终，特别是克劳修斯不等式和卡诺循环的分析，它们定义了热力学过程的不可逆性极限。第三定律（绝对零度不可达到性）也将被完整阐述。 2. 热力学函数的应用： 亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能和焓等热力学势，作为描述系统平衡状态的关键函数，将被详细分析其在恒温、恒压或恒容条件下的判据。麦克斯韦关系式的推导及其在联系不同热力学量中的作用将作为重点内容。 3. 统计力学的基石： 本部分将统计物理学作为连接微观与宏观的桥梁。我们将介绍系综理论（微正则系综、正则系综和巨正则系综），并利用玻尔兹曼熵公式（$S = k_B ln W$）连接统计权重与热力学熵。对于理想气体，本书将运用统计方法计算其压强、内能和比热，从而从微观层面解释热力学规律。 4. 经典统计分布与涨落： 麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布的推导及其在计算平均速率、均方速率中的应用将是重点。此外，我们将探讨涨落现象，理解即使在宏观平衡状态下，系统微观性质也存在随机偏差，这为理解布朗运动等现象提供了基础。 结论：经典物理学的边界与展望 全书最后将总结经典物理学的成就，并清晰指出其局限性——尤其是在处理黑体辐射、光电效应和微观粒子的稳定性问题上。这部分内容将作为对量子力学和相对论的自然引介，帮助读者理解为何经典物理学需要被超越，但同时强调其在宏观、低速条件下的精确性和不可替代性。本书力求使读者不仅掌握“如何计算”，更深刻理解“为什么这些理论是这样构建的”，从而为更深层次的物理学研究打下坚实的基础。

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