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出版者:中国科学技术大学出版社

作者:张祖德

出品人:

页数:382

译者:

出版时间:2011-9

价格:45.00元

装帧:平装

isbn号码:9787312029073

丛书系列:高校核心课程学习指导丛书

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好的，这是一份为一本名为《基础物理学导论》的图书撰写的详细简介，该书内容不涉及《综合化学》。 --- 基础物理学导论 内容简介 《基础物理学导论》是一部专为初学者和希望系统性回顾物理学基本原理的读者精心编撰的教材。本书旨在清晰、直观地阐述构成我们现代世界运行规律的物理学核心概念，从宏观的力学现象到微观的电磁相互作用，再到能量与热量的传递，力求为读者构建一个坚实的物理学思维框架。 本书的编排遵循逻辑递进的原则，内容覆盖经典物理学的基石，并适度引入现代物理学的初步概念，以期展现物理学作为一门不断发展的学科的魅力。我们深知，对于初学者而言，抽象的数学公式往往是理解物理概念的巨大障碍。因此，本书在数学推导上保持了适度的严谨性，但更侧重于通过大量的实例、清晰的图示和贴近生活的应用场景，来帮助读者建立对物理现象的直观感受和深刻理解。 第一部分：经典力学——运动的法则 本部分是全书的基石，集中探讨物体如何运动，以及驱动这些运动的根本原因。 第一章：绪论与测量 本章首先介绍了物理学的基本概念、研究方法以及科学理论的构建过程。我们强调了物理学中“模型化”的重要性，即如何用简化的数学语言描述复杂的自然现象。随后，详细讲解了国际单位制（SI）中的基本量和导出量，特别是长度、时间、质量和力的标准定义。着重讨论了误差分析和有效数字的概念，这是所有科学定量研究的起点。 第二章：运动学——描述运动 本章聚焦于如何精确描述物体的位置、位移、速度和加速度。我们区分了标量与矢量，并通过一维和二维运动的分析，引入了平均值与瞬时值的概念。直线运动的匀变速分析是本章的重点，通过引入位移-时间图和速度-时间图，帮助读者直观理解速度与加速度的物理意义。 第三章：牛顿运动定律——力的作用 这是经典力学的核心。本章系统阐述了牛顿第一定律（惯性定律）的深层含义，即惯性参考系的概念。随后，详细推导并应用了牛顿第二定律 $mathbf{F} = mmathbf{a}$，通过大量实例（如斜面上的物体、连接体的运动）展示了如何建立和求解动力学方程。牛顿第三定律（作用力与反作用力）的讨论，则有助于澄清力的本质和相互作用的普遍性。本章还探讨了摩擦力、向心力等常见的作用力。 第四章：功、能与功率 本章引入了能量这一至关重要的物理量。我们定义了功的概念，并推导了动能定理。随后，引入保守力与非保守力的区分，详细讲解了重力势能和弹性势能。能量守恒定律——物理学中最基本、应用最广泛的定律之一——被置于本章的中心地位，并通过对简单机械和碰撞过程的分析来巩固理解。功率的概念则用于衡量能量转换的速率。 第五章：动量与角动量 本章关注的是运动的“量”，即动量。我们定义了线性动量，并从牛顿第二定律推导出动量定理。系统的碰撞问题（弹性碰撞与非弹性碰撞）是本章的重点应用。随后，概念延伸至旋转运动，定义了转动惯量、力矩，并推导了角动量守恒定律，解释了陀螺仪的稳定性等现象。 第六章：振动与波 本章讨论周期性的运动。我们从简谐运动（SHM）的数学描述入手，分析了弹簧振子和单摆的运动规律，强调了周期、频率和相位的概念。随后，将讨论从单个质点的振动扩展到波的传播——包括机械波在介质中的传播、波的叠加原理、反射、折射以及多普勒效应。 第二部分：热学与流体——物质的宏观行为 本部分将视角从孤立的机械运动转移到大量粒子集体的宏观行为，特别是能量在这些系统中的传递与转化。 第七章：温度与热量 本章建立了温度的客观测量标准，介绍了温标的转换和热力学温标的概念。随后讨论了热量的三种基本传递方式：热传导、热对流和热辐射。 第八章：理想气体与气体动理论 本章从微观角度解释了宏观的热现象。通过对大量理想气体分子的运动假设，推导出玻尔兹曼分布和气体宏观性质（如压强）之间的关系。气体动理论解释了温度的微观本质——分子平均动能。 第九章：热力学定律 本章系统介绍热力学的四大基本定律。零定律确保了温度测量的客观性；第一定律（能量守恒在热力学中的体现）用于分析功、热量和内能的变化；第二定律（熵增原理）阐述了自然过程的方向性，并讨论了热机效率的极限。 第三部分：电磁学——场与相互作用 本部分是物理学中最为深奥而又应用广泛的领域之一，从静电现象出发，最终统一于麦克斯韦方程组。 第十章：静电学 本章从库仑定律开始，定义了电荷的概念及其守恒性。随后引入电场强度和电势的概念，解释了电势能和电势差。对点电荷系和连续电荷分布产生的电场的计算，是本章主要的数学训练。 第十一章：电容与直流电路 本章讨论了电容器的结构、电容的计算以及电容的串并联组合。随后，引入了电流、电阻的概念，并推导了欧姆定律。通过基尔霍夫定律，本章提供了分析复杂直流电路的通用方法。 第十二章：磁场 本章从毕奥-萨伐尔定律和安培定律出发，研究稳恒电流产生的磁场。讨论了洛伦兹力，即磁场对运动电荷的作用力，以及磁场对载流导线的作用力。 第十三章：电磁感应与交流电路基础 本章引入法拉第电磁感应定律和楞次定律，揭示了变化的磁场如何产生电动势。接着讨论了电感，并引入RLC电路的瞬态响应和稳态交流分析的基本概念。 第十四章：麦克斯韦方程组与电磁波 本章的高潮是对电磁学的统一。麦克斯韦方程组的完整形式被展示（在积分形式上），强调了位移电流的概念。通过求解这些方程，本章导出了电磁波的本质及其在真空中的传播速度——光速，从而完成了光速的电磁学解释。 第四部分：近代物理的曙光 本部分简要介绍经典物理学在解释某些现象时的局限性，并引出通往现代物理学的桥梁。 第十五章：光的本性与早期量子概念 本章回顾了光的波动性证据（如干涉与衍射）。随后，讨论了黑体辐射的经典理论失败，并引入普朗克对能量量子化的假设。光电效应的实验现象被详细分析，爱因斯坦的光子理论为量子概念提供了坚实的实验基础。 第十六章：原子结构与波粒二象性 本章以卢瑟福的原子模型为基础，讨论了经典电磁理论无法解释原子光谱的问题。通过玻尔模型对氢原子能级的成功预测，初步展现了量子化的必要性。最后，简要介绍了德布罗意物质波的概念，开启了波粒二象性的探讨。 --- 本书特色 1. 强调概念而非复杂计算： 本书的重点在于物理思想的建立，力求用最少的数学工具，揭示最深刻的物理本质。 2. 丰富的图示与实例： 超过三百幅原创插图和流程图，清晰地分解了抽象概念。每一个定律的引入都伴随着至少两个生活化或工程学上的实例。 3. 批判性思维训练： 每章末尾设置“概念辨析”环节，专门针对学生容易混淆的物理量（如质量与重量、电场与电势）进行深入对比剖析。 4. 面向未来的视野： 虽然本书聚焦于经典物理，但结尾部分为后续学习（如狭义相对论、量子力学）做了充分的概念铺垫。 《基础物理学导论》不仅是一本知识的集合，更是一扇通往科学思维世界的窗口，帮助读者理解自然界的和谐与秩序，培养严谨的逻辑分析能力。

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这本书，坦率地说，我拿到手的时候，心里是有点打鼓的。毕竟“综合化学”这四个字摆在那里，我就预感这绝不是一本能让人轻松翻过去的入门读物。我当时的需求是想找一本能系统梳理大学基础化学所有分支，并且能深入到一些前沿交叉领域的参考书。翻开目录，首先映入眼帘的是对热力学和动力学那几个经典章节的详尽阐述，这部分写得非常扎实，公式推导的每一步都交代得清清楚楚，不像有些教材为了追求简洁而跳过了关键的数学步骤，让人在自学时常常卡壳。它没有急于展示那些光怪陆离的现代化学成果，而是先把地基打得牢不可破。比如，对于溶液的活度和电化学平衡的讲解，作者似乎花了比别处多一倍的篇幅去解释“为什么”要引入这些概念，而不是仅仅告诉我们“怎么用”公式。这种深挖本质的写作方式，让我感觉自己不是在背诵知识点，而是在理解化学的内在逻辑。当然，对于初学者来说，这可能会显得略微“沉重”，但对于想要夯实基础、准备迎接更复杂挑战的人来说，这种深度恰到好处，它教会你的不仅是知识，更是科学的思维框架。

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这本书的排版和图示设计，是让我感到略微遗憾的地方。从装帧的质感来看，它显然是一本定价不菲的专业书籍，纸张厚实，装订也算精良。然而，在内部设计上，尤其是在处理那些复杂的分子结构图和反应机理图示时，总感觉略显陈旧。很多有机化学反应的立体结构表示，如果能采用更现代的3D渲染图或者提供动态演示的二维码链接，效果会大大提升。现在的图例，很多看起来像是上世纪八九十年代的扫描件，线条不够清晰锐利，尤其是在涉及多个重叠轨道或复杂的晶格结构时，初次阅读时很容易造成视觉疲劳和误判。我理解化学书籍的更新速度不如IT行业，但对于一本力求“综合”和“前沿”的教材而言，视觉传达效率的低下确实是一个硬伤。这迫使我不得不花费更多时间去“解读”图示本身，而不是直接吸收图示所代表的化学信息，这无疑减慢了我的学习节奏，也让整体的阅读体验打了不少折扣。

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我购买这本书的动机，其实是冲着它在“材料化学与表面科学”这块内容的广度和深度去的。市面上很多号称“综合”的化学书，在这方面的论述往往是浅尝辄止，顶多介绍一下常见的聚合物结构或者简单的催化剂原理，草草收场。然而，这本书对纳米结构在催化反应中的作用机理，以及界面张力如何影响材料的自组装过程，给出了非常详尽的分析。我尤其欣赏它对量子点合成和表征技术的介绍，它没有停留在对文献的简单罗列，而是非常清晰地勾勒出了从早期“湿化学”方法到当前“气相沉积”技术的演进脉络，对比了不同方法在粒径控制和缺陷引入上的优劣。阅读这些章节时，我需要频繁地查阅固体物理和物理化学的补充材料，这说明作者的跨学科视野非常开阔，但也侧面反映出，这本书的受众定位显然不是停留在高中或大一水平的读者。它更像是一本面向高年级本科生或初级研究生的“百科全书式参考手册”，需要读者具备一定的数学功底和对实验技术的初步了解，才能真正领会其中奥妙。

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最让我感到惊喜的是它在“分析化学与环境化学交叉”这一小节里的论述。通常这两块内容在综合性教材中是割裂的，分析化学停留在方法学介绍（如HPLC、AAS的基本原理），环境化学则停留在污染物的危害和治理方案。这本书却巧妙地将两者结合了起来，以水体中微量有机污染物的检测和溯源为例，详细阐述了如何利用高分辨质谱（HRMS）结合色谱技术，构建一个从样品前处理到数据解析的完整分析流程。它不仅解释了仪器的物理原理，还深入探讨了环境背景对分析结果的潜在干扰，并提出了应对策略，例如如何通过同位素稀释法来校正基质效应。这种实战导向、强调数据可靠性和背景干扰分析的写作风格，极大地拓宽了我对分析化学应用的认知，让我明白它不仅仅是实验室里的精确测量，更是解决实际环境问题的关键工具。这种将“工具”与“应用场景”深度耦合的叙事方式，是整本书中我个人认为最为出彩的部分，它真正体现了知识的“综合”价值。

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这本书在无机化学部分的处理手法，展现出一种近乎“复古的严谨”。我翻阅了关于配位化学和过渡金属催化的章节，发现作者似乎更倾向于经典、稳定且经过大量实验验证的理论模型，例如Crystal Field Theory (CFT)和Ligand Field Theory (LFT)的深入讲解占据了相当大的篇幅。这对于理解配位化合物的电子结构和磁性是至关重要的，其推导过程非常详尽。但是，相比之下，对于近年来兴起的那些基于密度泛函理论（DFT）计算来预测新型催化剂活性的方法论，介绍得就比较保守和简略了。虽然DFT方法本身需要很高的计算化学背景，但作为一本“综合”化学的现代参考书，完全回避最新的计算工具和预测化学的前沿应用，总让人觉得少了一丝“面向未来”的魄力。它提供了一个坚不可摧的“现在时”的知识体系，但对于“未来”可能的研究方向，笔墨显得有些吝啬，或许作者的立场更偏向于强调经典理论作为一切现代研究的基石，而非关注工具的快速迭代。

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