現代理工科物理學（英文版）（原書第3版） 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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[美] 蘭德爾·D.奈特（Randall D.Knight） 著

圖書標籤:

• 物理學
• 工程物理
• 現代物理
• 量子力學
• 固體物理
• 電磁學
• 熱力學
• 光學
• 材料科學
• 應用物理

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111404675

版次：1

商品編碼：11224718

品牌：機工齣版

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-02-01

用紙：膠版紙

頁數：1360

正文語種：英文

內容簡介

　　《現代理工科物理學（英文版）（原書第3版）》在改進前兩版的基礎上精心再版，主要特色如下：對概念的闡述更加具體和清晰，弱化瞭百科全書式的麵麵俱到，文字易讀、圖片豐富，能很好地幫助學生理解課程的內容，改觀瞭物理課程抽象、難懂的教學狀況；吸納瞭一些物理教育研究的重要成果，教師由此可以將更多和更有效的教學方式應用於課堂；注重定量推理和概念理解之間的平衡，並對那些學生不容易理解的概念給予特彆關注；精心製作的章前預覽照片給後續概念一個視覺引導，並在正文中結閤已有知識解釋它們的意義和應用；架設瞭從原理到應用的橋梁，對重要概念和原理均給齣瞭解決問題的策略，引導學生一步一步地運用物理基本原理解決實際問題；運用瞭一些新的、具有“挑戰性”的例子來闡明“如何在解決問題時將多個概念及其應用與更復雜的推理相結閤”，確保最佳的解題效果；運用瞭一些基於實驗室數據的例子來幫助學生增強利用數據進行推理的技能；用係統的方法開發瞭學生用的“解題技巧”。這樣做，不僅使書的內容與生活中的物理現象緊密結閤，也使學生瞭解和掌握瞭生活中諸多現象背後的物理，學生會感到學完本書後，對現實世界有瞭許多新認識；本書主要內容有牛頓定律、守恒定律、牛頓力學的應用、熱力學、波動與光學、電磁學和相對論與量子物理學等。
　　《現代理工科物理學（英文版）（原書第3版）》可作為高校理工科各專業學生的大學物理雙語教學教材。因書中包含有豐富、實用的各類素材，所以也可作為廣大物理教師非常好的教學輔助資源或參考書。

目錄

About the Author
Preface to the Instructor
Preface to the Student
Introduction Journey into Physics
Part 1 Newton's Laws
Part 2 Conservation Laws
Part 3 Applications of Newtonian Mechanics
Part 4 Thermodynamics
Part 5 Waves and Optics
Part 6 Electricity and Magnetism
Part 7 Relativity and QuantumPhysics

前言/序言

現代科學前沿探索：跨學科視角下的基礎理論與應用研究 本書旨在為讀者提供一個深入、全麵且富有洞察力的視角，聚焦於當代科學研究的前沿領域，特彆強調跨學科的理論構建、實驗方法的創新以及這些基礎研究在現代技術發展中的關鍵作用。本書並非對某一特定學科（如經典物理學或工程學特定分支）的詳盡復述，而是著眼於連接不同學科知識體係的交叉點，探討那些正在重新定義我們理解物質世界和信息世界的根本性概念。 --- 第一部分：基礎範式的重塑與量子前沿 本部分深入探討瞭自二十世紀以來，人類對自然界最基本組成和相互作用的理解所經曆的深刻變革。我們不再滿足於宏觀尺度的經典描述，而是將目光投嚮瞭微觀粒子的奇異行為及其帶來的全新可能性。 1. 量子信息與計算的基石 本章詳細闡述瞭量子力學原理如何被應用於信息處理領域。討論的重點在於量子比特（Qubit）的數學描述、疊加態與糾纏態的物理實現基礎，以及它們在構建下一代計算架構中的核心地位。內容涵蓋瞭量子糾纏的非定域性特徵，以及如何利用這種特性來保證量子通信的安全性（如量子密鑰分發，QKD 的理論基礎）。此外，對量子退火、變分量子本徵求解器（VQE）等當前主流量子算法的初步框架進行瞭梳理，重點在於分析其在解決傳統計算難題時的潛在優勢和當前麵臨的去相乾限製。 2. 凝聚態物理中的拓撲現象 本章將焦點從單一粒子擴展到大量粒子集體行為所展現齣的湧現性質。我們探討瞭拓撲絕緣體和拓撲超導體等新型物態的定義，區彆於傳統的能帶理論分類法。書中重點分析瞭拓撲不變量（如陳數）如何穩健地保護瞭材料錶麵的導電邊緣態，使其對局部的缺陷和雜質不敏感。這些拓撲保護的特性，不僅是基礎物理學研究的熱點，也被視為實現高可靠性量子器件的關鍵物理平颱。討論還將觸及分數霍爾效應的非阿貝爾統計特性，及其與拓撲量子計算的潛在關聯。 3. 極端條件下的物質響應 現代實驗技術的發展使得科學傢能夠以前所未有的精度和極端條件來探測物質的本性。本章考察瞭在超高壓（數百萬個大氣壓）、超低溫（接近絕對零度）以及強磁場（超過100特斯拉）等極端環境下，材料的電子結構、晶格振動和相變行為。重點分析瞭壓力誘導的超導轉變，以及在量子臨界點附近觀測到的新奇物理現象。這部分內容強調瞭實驗工程能力與理論模型預測之間的緊密反饋循環。 --- 第二部分：復雜係統、非綫性動力學與建模 理解自然界和工程領域中普遍存在的復雜、動態和相互耦閤的係統，是當代科學麵臨的另一大挑戰。本部分側重於描述和預測這些係統的行為，而非僅僅停留在還原論的層麵。 4. 非綫性動力學與混沌理論的再審視 本章迴顧瞭經典相空間理論，並著重探討瞭對初始條件極端敏感的動力學係統。內容詳細分析瞭吸引子的概念，包括奇異吸引子和分岔現象，以及它們在描述天氣模式、流體湍流和生態係統演化中的應用。通過對洛倫茲係統等經典案例的深入剖析，讀者將理解如何使用龐加萊截麵和李雅普諾夫指數來量化係統的混沌程度，並討論瞭在實際工程中如何利用或抑製這些非綫性效應。 5. 網絡科學與湧現行為 本章從圖論和網絡結構的角度來分析大規模相互連接的係統。我們考察瞭真實世界網絡（如互聯網、生物分子網絡、社會交互網絡）的統計特性，如小世界效應和無標度特性。書中詳細介紹瞭各種網絡模型（如Erdős–Rényi模型與Barabási–Albert模型），並探討瞭信息傳播、疾病擴散和係統魯棒性等問題是如何在底層網絡拓撲結構中湧現齣來的。理解這些結構特性是設計高效、抗毀壞係統的基礎。 6. 統計物理學的非平衡態前沿 傳統統計力學在描述處於熱力學平衡狀態的係統時非常成功，然而，許多現代係統（生物過程、材料生長、驅動的器件）本質上處於非平衡態。本章引入瞭諸如漲落定理（Fluctuation Theorems）等現代工具，這些定理在宏觀尺度上恢復瞭熱力學的基本定律，但在微觀、瞬時尺度上揭示瞭能量耗散的統計規律。內容將討論遠離平衡態時，能量流、信息流以及熵産生速率如何共同決定係統的動態演化路徑。 --- 第三部分：光、物質與前沿器件 本部分聚焦於利用精密控製手段與物質相互作用，以及基於這些相互作用所開發的新型功能器件的原理。 7. 等離激元學與亞波長光子學 隨著傳統光學衍射極限的製約，研究人員開始探索利用金屬或介電材料錶麵與光的耦閤激發——等離激元（Plasmon）。本章詳細介紹瞭錶麵等離激元激元（SPP）和局域錶麵等離激元（LSP）的電磁理論基礎，以及如何通過納米結構設計來實現對光的亞波長尺度的約束和引導。討論瞭等離激元在增強光譜信號（如錶麵增強拉曼散射, SERS）以及在設計超快、超小型光電子集成電路中的應用潛力。 8. 介觀係統中的輸運現象 在微觀與宏觀的過渡尺度上，電子的波動性變得至關重要。本章研究瞭介觀尺度下電荷、熱量和自鏇的輸運機製。重點分析瞭量子隧穿效應在納米結構中的實際錶現，以及如何利用這些效應來設計新型傳感器和低功耗電子元件。內容還會觸及自鏇電子學（Spintronics）的基本原理，特彆是自鏇霍爾效應和巨磁阻效應（GMR）背後的物理機製，探討它們如何超越單純的電荷傳輸，利用粒子的內在磁矩來存儲和處理信息。 9. 實驗方法的精度與校準 任何前沿研究都離不開高精度測量。本章並非介紹具體的測量技術，而是探討現代科學實驗對測量精度、誤差分析和係統校準的基本要求和哲學思考。討論瞭不確定性原理在實際測量中的體現，以及如何通過多重標準、參照物和定標技術來確保復雜實驗數據的可靠性和可重復性。這部分內容強調瞭嚴謹的科學方法論在推動技術進步中的不可替代性。 --- 總結： 本書力求構建一座橋梁，連接理論物理學對自然界基本規律的抽象追求，與工程學對解決實際問題的創新實踐。它關注的不是某個特定領域的成熟知識，而是那些充滿活力、仍在快速發展的、需要跨界思維纔能把握的科學前沿，為有誌於探索未知領域的讀者提供堅實的理論框架和廣闊的視野。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就給我一種非常專業且嚴謹的感覺，銀灰色調搭配著簡潔有力的字體，散發齣濃厚的學術氣息。拿到手中，紙張的質感也相當不錯，厚實且不易泛黃，翻閱時手感也很舒適。雖然是英文原版，但考慮到是理工科物理學，我相信內容一定會非常紮實。我特彆期待書中關於經典力學、電磁學和熱力學部分的闡述，尤其是那些深入淺齣的講解方式，希望能幫助我更好地理解那些抽象的概念。我之前接觸過一些物理學教材，有些過於晦澀難懂，有些又過於簡化，缺乏深度。希望這本《現代理工科物理學》能夠在這兩者之間找到一個完美的平衡點，既能讓我建立起紮實的理論基礎，又能讓我對物理學在工程實踐中的應用有更深刻的認識。我最近正在準備一些重要的考試，如果這本書的例題和習題能夠足夠豐富且有代錶性，那將對我備考起到至關重要的作用。我還會關注書中是否有最新的物理學進展，例如量子力學或者相對論在現代工程中的應用，這會是額外的一大驚喜。總體而言，這本書的外觀和初步印象都非常令人滿意，我對它寄予厚望。

評分☆☆☆☆☆

這本書在理論深度和廣度上都給我留下瞭深刻的印象。它不僅僅滿足於介紹物理學基本概念，更深入地探討瞭這些概念的背後原理，並追溯瞭物理學發展的曆史脈絡。我發現書中對許多重要物理學傢的貢獻都給予瞭恰當的介紹，這讓我不僅學習瞭知識，也瞭解瞭科學是如何一步步發展到今天的。我非常期待書中關於“近代物理”的部分，比如量子力學和相對論的內容。這些理論是現代科技的基石，我希望這本書能夠用一種清晰且易於理解的方式來呈現這些前沿知識，並說明它們在現代工程中的具體應用，比如半導體技術、核能利用等。這本書的篇幅看上去很厚重，這說明其內容一定非常詳實，我願意花時間去深入研讀，力求掌握其中的精髓。我也會留意書中是否有對物理學前沿研究的展望，這對我規劃未來的學習方嚮非常有益。

評分☆☆☆☆☆

這本書的目錄結構非常清晰，讓人一目瞭然。我快速瀏覽瞭一下，發現它涵蓋瞭物理學的核心領域，從基礎的運動學、動力學，到復雜的電磁場理論，再到熱力學和統計物理。這種循序漸進的編排方式，對於我這樣需要係統性學習的讀者來說，無疑是極大的便利。我尤其對“波與光學”這一章充滿瞭期待，因為光學在很多工程領域都有廣泛的應用，比如光學儀器、激光技術等等。我希望書中能對光的波動性和粒子性有深入的探討，並且能結閤一些現代的光學技術來舉例說明。另外，這本書的插圖和圖錶質量也非常高，畫麵清晰，標注準確，這對於理解復雜的物理過程至關重要。我注意到書中還包含瞭不少引人入勝的案例研究，這些案例能夠將抽象的物理原理與現實世界的工程問題聯係起來，從而激發我的學習興趣，並讓我看到物理學在解決實際問題中的強大力量。希望這些案例能夠真正做到“寓教於樂”，讓我學得紮實，也學得有趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常值得稱贊。作為一本英文原版教材，它的錶達方式既嚴謹又流暢，沒有過多的專業術語堆砌，使得即使是初學者也能相對容易地理解。我特彆喜歡書中對概念的解釋，往往會從不同的角度去闡述，並輔以形象的比喻，這極大地降低瞭理解難度。例如，在講解牛頓定律時，書中不僅給齣瞭數學公式，還引用瞭一些生活中的例子，比如車輛的運動、物體的碰撞，這些都讓我能更直觀地感受到物理原理的實際應用。我還會關注書中對數學工具的應用，物理學離不開數學，但有時候過多的數學推導會讓人望而卻步。希望這本書能夠恰當地運用數學，既保證瞭嚴謹性，又不至於讓讀者迷失在公式的海洋裏。另外，書中提供的在綫資源，比如配套的視頻講解或模擬實驗，如果能夠有效利用，將是錦上添花，進一步鞏固我的學習效果。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量都屬上乘。書頁的紙張厚實，不易透頁，即使長時間翻閱，也不會感到疲勞。字跡清晰，排版緊湊但不擁擠，閱讀起來非常舒適。我特彆欣賞書中對公式和圖錶的處理方式，它們被放置在恰當的位置，與正文緊密結閤，大大提高瞭閱讀效率。我關注的重點在於它是否能夠幫助我真正理解物理學。《現代理工科物理學》的作者顯然在這方麵下瞭很大的功夫，通過閤理的邏輯安排和詳實的論證，讓復雜的物理概念變得易於理解。我還會去研究書中的習題，如果習題能夠覆蓋各種難度和題型，並且附帶詳細的解答或提示，那將是極大的幫助。對我而言，學好物理學的關鍵在於能夠將理論知識應用到實際問題中，而書中豐富的例題和習題正是檢驗學習成果、提升解題能力的重要途徑。希望這本書能夠成為我學習物理道路上的得力助手。