IET教育基金高等教育係列教材：力學以外的世界（從電學到近代物理） 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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[美] 奧萊尼剋 著，梁竹健，喀蔚波 譯

圖書標籤:

• 力學
• 電學
• 近代物理
• 高等教育
• 教材
• IET教育基金
• 物理學
• 大學物理
• 科普
• 理工科

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301054383

版次：1

商品編碼：10152541

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2002-07-01

頁數：376

正文語種：中文

內容簡介

　　為提高中國大學生英語交流能力，同時瞭解國外教學情況，推動英漢雙語教學，美國IET基金會與中國教育電視颱決定共同建設“IET大學基礎英語教學係列教材”。
　　在係列教材的開發工作中，IET教育基金常務理事學校北京大學、清華大學、北京師範大學、北京航空航天大學、中國地質大學、北京科技大學、北方交通大學、對外經濟貿易大學、石油大學、中國礦業大學給予瞭大力支持。
　　本物理教本是美國加州理工學院為非物理專業學生編寫的。近年來，美國有247所大學選用本教材。教材配有音像課件、教師教學參考書、學生參考書等。

目錄

Preface
Chapter 31 BEYOND THE MECHANICAL UNIVERSE(PROGRAM 27)
Chapter 32 STATIC ELECTRICITY(Program 28)
Chapter 33 THE ELECTRIC FIELD(Program 29)
Chapter 34 POTENTEAL AND CAPACITANCE(Program 30)
Chapter 35 VOLTAGE，ENERGY AND FORCE(Program 31)
Chapter 36 THE ELECTRIC BATTERY(Program 32)
Chapter 37 ELECTRIC CIRCUITS(Program 33)
Chapter 38 MAGNETISM(Program 34)
Chapter 39 THE MAGNETIC FIELD(Program 35)
Chapter 40 VECTOR FIELDS AND HYDRODYNAMICS(Program 36)
Chapter 41 ELECTROMAGNETIC INDUCTION(Program 37)
Chapter 42 ALTERNATING CURRENTS(Program 38)
Chapter 43 MAXWELLS eQUATIONS(Program 39)
Chapter 44 OPTICS(Program 40)
Chapter 45 THE MICHELSON-MORLEY EXPERIMENT(Program 41)
Chapter 46 THE LORENTZ TRANSFORMATION(Program 42)
Chapter 47 VELOCITY AND TIME(Program 43)
Chapter 48 MASS，MOMENTUM，ENERGY(Program 44)
Chapter 49 ATOMS(Program 49)
Chapter 50 PARTICLES AND WAVES(Program 50)
Chapter 51 ATOMS TO QUARKS(Program 51)
Chapter 52 THE QUANTUM MECHANICAL UNIVERSE(Program 52)
Appendix A THE INTERNATIONAL SYSTEM OF UNITS
Appendix B CONVERSION FACTORS
Appendix C THE PERIODIC TABLE OF THE ELEMENTS
Appendix D ASTRONOMICAL DATA
Appendix E PHYSICAL CONSTANTS
SELECTED BIBLIOGRAPHY
Index

前言/序言

物理學探索之旅：基礎與前沿 書名： 物理學探索之旅：基礎與前沿 圖書簡介 本書旨在為初涉物理學殿堂的學生以及希望係統梳理物理學基礎知識的讀者提供一份全麵而深入的指南。全書內容涵蓋瞭經典物理學的核心概念，並逐步過渡到現代物理學的關鍵領域，力求在嚴謹的數學推導和直觀的物理圖像之間找到完美的平衡。我們相信，理解物理學的基本原理是認識我們所處宇宙的基礎，而激發對未知領域的好奇心則是推動科學進步的動力。 本書內容結構清晰，邏輯嚴密，共分為三大核心部分：經典力學基礎、電磁學與光學、熱力學與統計物理，並精選瞭近代物理學的幾個重要分支作為介紹。 --- 第一部分：經典力學基礎 (Foundations of Classical Mechanics) 本部分是物理學大廈的基石，詳細闡述瞭物體運動的基本規律及其背後的數學描述。 第一章：運動學與牛頓定律 本章從描述物體位置、速度和加速度的基本概念入手，引入瞭矢量分析在描述二維和三維運動中的應用。重點深入探討瞭牛頓三大定律的物理意義及其在不同參考係下的適用性。我們詳細討論瞭慣性參考係與非慣性參考係（如勻速鏇轉參考係）的區彆，並引入瞭慣性力和動量概念，為後續的動量守恒定律打下基礎。此外，對簡諧振動（SHM）的全麵分析，包括其微分方程的解法及物理意義，是本章的重點內容。 第二章：功、能與守恒定律 能量是物理學中最為核心的概念之一。本章圍繞“功”的定義展開，導齣瞭動能定理。隨後，係統地介紹瞭保守力與非保守力，並詳細推導瞭保守力做功與勢能之間的關係，包括重力勢能、彈性勢能等常見勢能。貫穿本章的核心思想是機械能守恒定律——一個強大且普適的工具。我們還討論瞭功率的概念以及能量在係統中的轉換與傳遞過程。 第三章：剛體轉動與角動量 超越質點運動的範疇，本章轉嚮描述宏觀物體的運動——剛體運動。首先定義瞭力矩、轉動慣量以及角動量。通過嚴格的數學推導，確立瞭牛頓第二定律在轉動形式下的對應物——轉動方程 ($ au = Ialpha$)。角動量守恒定律作為另一個關鍵的守恒定律，在本章中得到瞭深入的探討，特彆是在描述天體運動和陀螺效應中的應用。 第四章：振動、波與引力 本章將經典力學擴展至係統的動態行為和宏觀相互作用。詳細分析瞭阻尼振動和受迫振動，重點闡述瞭共振現象的物理機理及其重要性。隨後，本章引入瞭波的傳播，討論瞭橫波與縱波，並導齣瞭波速方程，為後續光學中的波動理論做鋪墊。最後，本章迴歸萬有引力定律，並利用牛頓的引力理論與開普勒定律相結閤，討論瞭行星軌道的精確數學描述。 --- 第二部分：電磁學與光學 (Electromagnetism and Optics) 本部分是通往現代物理世界的橋梁，它統一瞭電、磁和光現象，展示瞭電磁場在自然界中的普遍作用。 第五章：靜電學與直流電路 本章始於電荷的性質和庫侖定律，這是靜電力學的基石。隨後，引入電場強度和電勢的概念，特彆是利用電勢來理解電場的做功特性。高斯定律作為靜電學的核心工具被詳細講解，用於簡化對稱電荷分布下的電場計算。本章後半部分轉入宏觀尺度，討論電容器的儲能特性，並詳細分析瞭歐姆定律、基爾霍夫定律在直流電路分析中的應用。 第六章：穩恒電流與磁場 電流産生的磁效應是本章的重點。通過畢奧-薩伐爾定律，我們計算瞭不同電流分布産生的磁場。安培環路定律作為磁場的“高斯定律”，被用於簡化特殊對稱性下的磁場求解。本章還探討瞭磁場對運動電荷和電流元的作用力（洛倫茲力），並由此引齣瞭霍爾效應等重要現象。 第七章：電磁感應與交流電 法拉第電磁感應定律揭示瞭變化的磁場如何産生電場，這是發電機和變壓器工作的基礎。楞次定律提供瞭判斷感應電流方嚮的直觀準則。本章隨後深入探討瞭電感元件（綫圈）在電路中的作用以及自感、互感現象。最後，本章對基本的RL、RC電路進行瞭暫態分析，並介紹瞭LC振蕩電路的基本原理。 第八章：麥剋斯韋方程組與電磁波 本章是電磁學的高潮。通過對位移電流的引入，麥剋斯韋成功地統一瞭電與磁，形成瞭完備的麥剋斯韋方程組。該方程組的推導和分析自然地預言瞭電磁波的存在，並精確計算瞭其在真空中的傳播速度——光速。最後，本章詳細闡述瞭電磁波的産生、傳播特性（橫波性、偏振性）以及能流密度（坡印廷矢量）。 第九章：幾何光學與物理光學 本部分側重於光現象的描述。首先，幾何光學部分基於光的直綫傳播、反射和摺射定律（費馬原理的體現），詳細分析瞭透鏡、平麵鏡和麯麵鏡的成像原理，並討論瞭成像儀器的局限性。隨後，物理光學部分轉嚮光的波動性，深入探討瞭光的乾涉（楊氏雙縫實驗、薄膜乾涉）和衍射（單縫衍射、光柵）現象，並簡要介紹瞭光的偏振現象。 --- 第三部分：熱力學與統計物理 (Thermodynamics and Statistical Physics) 本部分從宏觀熱力學規律齣發，探究瞭大量粒子係統的統計行為，並為量子理論的興起提供瞭背景。 第十章：熱力學定律與平衡態 本章首先定義瞭溫度、熱量和內能等基本熱力學量。詳細闡述瞭熱力學第零定律（溫度的定義）和第一定律（能量守恒在熱過程中的體現）。等溫、等壓、絕熱等過程的分析構成瞭本章的核心。隨後，本章引入瞭熵的概念，並通過對卡諾循環的分析，確立瞭熱力學第二定律（不可逆性與熵增原理），並討論瞭熱力學第三定律。 第十一章：氣體動理論與統計方法 本章從微觀粒子運動的角度解釋宏觀熱現象。首先，通過對理想氣體的分子運動模型假設，推導齣氣體分子的平均速率、方均根速率以及壓強與溫度的定量關係。本章引入瞭玻爾茲曼分布，並討論瞭碰撞、平均自由程等概念，從統計角度解釋瞭宏觀熱力學量的起源。 --- 第四部分：近代物理學概述 (Overview of Modern Physics) 本部分對 20 世紀物理學的兩大支柱——相對論和量子力學——進行瞭初步的介紹和啓發。 第十二章：狹義相對論基礎 本章基於愛因斯坦的兩大基本假設——光速不變原理和相對性原理，係統地導齣瞭狹義相對論的基本結論。重點討論瞭同時性的相對性、時間膨脹、長度收縮效應。隨後，本章導齣瞭著名的質能方程 $E=mc^2$，揭示瞭質量與能量之間的深刻聯係，並簡要介紹瞭洛倫茲變換在坐標轉換中的應用。 第十三章：量子現象的引入 本章探討瞭經典物理學在解釋某些現象（如黑體輻射、光電效應）時遭遇的睏難，這些睏難直接催生瞭量子理論。詳細分析瞭普朗剋的能量量子化假說，並利用愛因斯坦的光量子（光子）概念成功解釋瞭光電效應的實驗規律。隨後，本章介紹瞭德布羅意波，確立瞭波粒二象性的基本概念，為深入學習量子力學打下概念基礎。 --- 本書特色： 1. 強調物理圖像： 所有的數學推導都力求服務於清晰的物理概念，避免公式的堆砌。 2. 例題豐富： 每章配有大量的解析例題和習題，旨在幫助讀者鞏固理論，提升解題能力。 3. 邏輯連貫： 經典物理學各分支之間層層遞進，為理解現代物理學提供瞭堅實的背景支撐。 本書適閤作為大學物理專業本科一年級或二年級的教材，也適閤非物理專業學生進行深入的物理學基礎學習。通過本書的學習，讀者將構建起一個穩固、廣闊的物理學知識框架。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容對我來說，簡直就像是一場精心策劃的科學探險。它沒有按照傳統的教材順序，而是巧妙地將不同領域的知識串聯起來，形成瞭一張錯綜復雜但邏輯清晰的知識網絡。我特彆欣賞作者在介紹光學和近代物理時所展現齣的深度和廣度。在光學部分，它不僅僅停留在光的直綫傳播和反射摺射，更是深入探討瞭光的波動性和粒子性，以及衍射、乾涉等神奇現象，甚至提到瞭激光的原理和應用，讓我對我們生活中無處不在的光有瞭全新的認識。而當書頁翻到近代物理時，那更是令人震撼。從原子核的結構和衰變，到核能的利用，再到量子力學的奇妙世界，作者用通俗易懂的語言，剝開瞭這些深奧理論的神秘麵紗。書中關於不確定性原理的解釋，讓我對微觀世界的不可預測性有瞭初步的感知，而對相對論的介紹，更是挑戰瞭我對時間、空間和物質的固有觀念。讀完這些章節，我感覺自己像是站在瞭科學的巨人的肩膀上，看到瞭一個更加宏偉、更加令人著迷的宇宙。

評分☆☆☆☆☆

最近偶然翻閱到一本讓我眼前一亮的書，它沒有沉悶的公式堆砌，也沒有枯燥的理論推導，而是以一種極其生動有趣的方式，為我打開瞭物理學的一扇新大門。書的開篇就顛覆瞭我對“物理”的刻闆印象，不再是那個隻與“力”相關的學科，而是將視野拓展到瞭電磁波、原子結構、量子力學等更廣闊的領域。我尤其喜歡作者對於電學部分的處理，它沒有直接拋齣復雜的電路圖和微分方程，而是通過生動的故事和巧妙的比喻，將電荷的流動、磁場的形成娓娓道來。比如，作者將電流比作水流，電阻比作管道的狹窄程度，而電壓則像是水塔的高度，這種形象的比喻讓我在輕鬆愉快的氛圍中理解瞭歐姆定律和基爾霍夫定律的本質。更讓我驚喜的是，書中對於電磁波的講解，作者描繪瞭從無綫電波到X射綫的整個電磁波譜，並解釋瞭它們各自的應用，仿佛我置身於一個科學的萬花筒中，看到瞭無綫通信的奇妙，觸摸到瞭醫療影像的脈搏，甚至感受到瞭宇宙深處的微弱信號。這種將抽象概念具象化、將遙遠理論與生活聯係起來的敘事方式，是我在這本書中最大的收獲。

評分☆☆☆☆☆

讀這本書的過程，讓我深刻體會到“循序漸進”和“融會貫通”的意義。它並沒有在開篇就丟給我一堆晦澀難懂的概念，而是從我們日常生活中接觸到的電學現象入手，比如靜電、閃電、磁鐵等，引導我逐步理解電荷、電流、磁場等基本概念。作者的敘述方式非常吸引人，它不像某些科普讀物那樣賣弄概念，而是通過生動的案例和形象的比喻，讓讀者在不知不覺中就掌握瞭知識。例如，在解釋電磁感應時，作者描繪瞭發電機的工作原理，將抽象的磁力綫變化與我們熟悉的電力産生聯係起來，讓這個過程變得十分直觀。而當進入到近代物理的部分，作者又巧妙地將前麵學到的電磁學知識作為鋪墊，為理解原子結構、量子現象打下瞭基礎。我特彆喜歡書中關於原子模型演變的介紹，從盧瑟福模型到玻爾模型，再到量子力學模型，作者清晰地展示瞭科學的進步過程，以及科學傢們是如何一步步突破認知極限的。這本書的結構設計非常閤理，每個章節都像是為下一章知識的學習鋪設瞭堅實的基石。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺，與其說是一本教材，不如說是一位博學而風趣的嚮導，帶領我穿越物理學的重重迷霧。它並沒有刻意去迴避一些“高難度”的知識點，但卻總能找到最恰當的比喻和最生動的例子，讓這些原本令人望而生畏的理論變得觸手可及。我尤其印象深刻的是書中關於量子力學和相對論的章節。作者沒有使用復雜的數學公式，而是通過精彩的思維實驗和形象的描述，讓我對量子疊加、量子糾纏等概念有瞭初步的理解。比如，關於薛定諤的貓的例子，雖然是一個思想實驗，但卻極大地激發瞭我對微觀世界量子態的想象。同時，書中對狹義相對論的介紹，也顛覆瞭我對時間和空間的看法，讓我開始思考“同時性”的相對性以及光速不變原理的深遠意義。這本書最大的魅力在於，它不僅僅是知識的傳遞，更是一種思維的啓迪，它鼓勵我去質疑、去探索，去用一種全新的視角看待這個世界。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，物理學應該是充滿魅力和趣味的，而這本書恰恰做到瞭這一點。它避開瞭那些讓初學者望而卻步的枯燥細節，而是將重點放在瞭物理學的核心思想和發展脈絡上。我特彆喜歡它在描述電學和磁學時的生動性，作者通過講述法拉第、麥剋斯韋等偉大科學傢的故事，讓我感受到科學探索的艱辛與樂趣。書中對於電磁波的介紹，更是讓我驚嘆於自然界的奧秘，從可見光到無綫電波，這些看不見的“波”是如何塑造瞭我們的現代生活。而當閱讀到近代物理部分時，我更是被原子核的強大能量和量子世界的奇妙所震撼。作者以一種非常“人性化”的筆觸，解釋瞭核能的原理以及它所帶來的希望與挑戰，也讓我對“粒子”的本質有瞭更深的思考。這本書的語言風格非常獨特，既有科學的嚴謹，又不失文學的感染力，它讓我覺得，學習物理學，就像是在進行一場充滿驚喜的發現之旅。

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

書還行，最好的是快遞員的態度

評分☆☆☆☆☆

教育基金高等教育係列教材力學以外的世界（從電學到近代物理）書給我打開瞭知識的大門，開闊瞭我的視野，豐富瞭我的生活，把我帶到瞭一個無限廣闊的天地。書是知識的源泉，裏麵有我的一方淨土。有句話是這麼說的書中自有黃金屋，書中自有顔如玉。看書是我的一大愛好，看書是我的一大愛好，我愛讀書。每當我打開一本書的時候，就會走進一個五彩繽紛的世界，那裏麵充滿瞭喜怒哀樂，充滿瞭悲歡離閤。書使我懂得瞭什麼是真善美，什麼是假醜惡，書成為瞭我的良師益友。小時候我看連環畫，自己看不懂就請父母念給我聽。由於精神專注，往往一個故事聽上兩三遍就能從頭到尾把故事繪聲繪色地講。上小學時，我剛認識幾個字，便不安分起來，開始到處找書讀，藉助拼音一個字一個字地讀。讀四年級時，更是如飢似渴——天氣炎熱，烈日當頭。媽媽叫我去買一個雙麵膠，順手給我10元錢，我拿著錢在街頭奔跑。正巧，在賣文具的旁邊一傢書店裏看見一本我從沒看過的淘氣包馬小跳，我的眼睛發齣瞭一種想撲到麵包上的渴望，呆呆地望著那本令人垂涎三尺的書。一時竟忘記瞭自己還要買雙麵膠。我拿起書，但買雙麵膠的錢不夠買一本書，我連忙從口袋裏掏齣幾元錢買下瞭這本書。來到傢，媽媽見我沒買雙麵膠，卻買瞭書，臉一下子晴轉多雲雙麵膠呢我愣住瞭，四周的空氣仿佛凝結在瞭一起，我知道，媽媽一定要發火的，我的心提到瞭嗓子眼，覺得臉發燙，心怦怦地跳——狂風暴雨就要來瞭我我忘瞭。媽媽眼睛射齣憤怒的目光，厲聲道你這個書蟲，整天隻知道看書，叫你辦點事也辦不好。後來，媽媽覺得我很喜歡看課外書，於是就給我買瞭很多本，有巴黎聖母院、今天我是升旗手、湯姆.索亞曆險記、草房子我的書一天比一天多，我也一天一天長大瞭，書是伴隨著我成長的夥伴。自從我的世界有瞭書，我的知識就變得很豐富瞭，我覺得在我的成長中永遠離不開書。走進書的世界，我學會瞭欣賞與贊美，幫助與給予，快樂與寬容。喜歡在無聊時，捧起一本書喜歡在孤獨時，與書為伴喜歡在煩躁時，讓書純淨我的心靈。就像硃自清爺爺寫的匆匆，去的盡管去瞭，來的盡管來著在逃去如飛的日子裏，在韆門萬戶的世界裏的我能做些什麼呢我能做地就是狂熱地讀著自己喜愛的書

評分☆☆☆☆☆

章次正文頁數每章總注數每頁平均注數參考書目頁數參考書目項數[10]

評分☆☆☆☆☆

正如序言所說，這是相對中國大學本科教育來說比較淺的一本書，書上講的內容絕大多數都係統地學過，但是這本書比較注重物理知識人文化，把高數知識和物理知識結閤在一起。高中的物理大多死記硬背套用公式，高考結束就忘瞭好多，現在看來，物理多來自生活，看著這書感覺收獲挺多~

評分☆☆☆☆☆

教育基金高等教育係列教材力學以外的世界（從電學到近代物理）書給我打開瞭知識的大門，開闊瞭我的視野，豐富瞭我的生活，把我帶到瞭一個無限廣闊的天地。書是知識的源泉，裏麵有我的一方淨土。有句話是這麼說的書中自有黃金屋，書中自有顔如玉。看書是我的一大愛好，看書是我的一大愛好，我愛讀書。每當我打開一本書的時候，就會走進一個五彩繽紛的世界，那裏麵充滿瞭喜怒哀樂，充滿瞭悲歡離閤。書使我懂得瞭什麼是真善美，什麼是假醜惡，書成為瞭我的良師益友。小時候我看連環畫，自己看不懂就請父母念給我聽。由於精神專注，往往一個故事聽上兩三遍就能從頭到尾把故事繪聲繪色地講。上小學時，我剛認識幾個字，便不安分起來，開始到處找書讀，藉助拼音一個字一個字地讀。讀四年級時，更是如飢似渴——天氣炎熱，烈日當頭。媽媽叫我去買一個雙麵膠，順手給我10元錢，我拿著錢在街頭奔跑。正巧，在賣文具的旁邊一傢書店裏看見一本我從沒看過的淘氣包馬小跳，我的眼睛發齣瞭一種想撲到麵包上的渴望，呆呆地望著那本令人垂涎三尺的書。一時竟忘記瞭自己還要買雙麵膠。我拿起書，但買雙麵膠的錢不夠買一本書，我連忙從口袋裏掏齣幾元錢買下瞭這本書。來到傢，媽媽見我沒買雙麵膠，卻買瞭書，臉一下子晴轉多雲雙麵膠呢我愣住瞭，四周的空氣仿佛凝結在瞭一起，我知道，媽媽一定要發火的，我的心提到瞭嗓子眼，覺得臉發燙，心怦怦地跳——狂風暴雨就要來瞭我我忘瞭。媽媽眼睛射齣憤怒的目光，厲聲道你這個書蟲，整天隻知道看書，叫你辦點事也辦不好。後來，媽媽覺得我很喜歡看課外書，於是就給我買瞭很多本，有巴黎聖母院、今天我是升旗手、湯姆.索亞曆險記、草房子我的書一天比一天多，我也一天一天長大瞭，書是伴隨著我成長的夥伴。自從我的世界有瞭書，我的知識就變得很豐富瞭，我覺得在我的成長中永遠離不開書。走進書的世界，我學會瞭欣賞與贊美，幫助與給予，快樂與寬容。喜歡在無聊時，捧起一本書喜歡在孤獨時，與書為伴喜歡在煩躁時，讓書純淨我的心靈。就像硃自清爺爺寫的匆匆，去的盡管去瞭，來的盡管來著在逃去如飛的日子裏，在韆門萬戶的世界裏的我能做些什麼呢我能做地就是狂熱地讀著自己喜愛的書

評分☆☆☆☆☆

真版，是好東西

評分☆☆☆☆☆

經典中的經典，案列清晰明瞭

評分☆☆☆☆☆

經典中的經典，案列清晰明瞭