大学物理实验教程 第4版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘文军 编

图书标签:

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111489375

版次：4

商品编码：11651691

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十二五”规划教材

开本：16开

出版时间：2015-02-01

用纸：胶版纸

页数：372

内容简介

　　《大学物理实验教程 第4版》是根据2004年教育部对医学院校物理实验教学的基本要求，并参考有关高等院校物理实验教材，以及结合南方医科大学（原第一军医大学）多年来的物理实验经验编写而成的。在物理实验教学实践及教学改革的基础上，本书既保证物理实验学科系统不变，又增加了很多趣味性很强的新实验。既涉及普通物理实验的内容，又交叉了医学内容，对生物医学工程专业还编排了一些近代物理实验，使学生进一步深入理解物理实验的设计思想和实验方法，培养学生的创新思维和理论与实践相结合能力，在以上三部分实验基础上还编入了综合应用力、热、电、光、近代物理各领域的物理实验方法和技术的设计性实验。本教材可作为高等医药院校各专业的教科书和参考书，并适合不同层次的教学要求。

前言/序言

经典力学：理论与前沿进展 本书导览：探索牛顿体系的深刻内涵与现代物理的基石 《经典力学：理论与前沿进展》是一本面向物理专业高年级本科生、研究生以及相关领域研究人员的深度教材。本书旨在系统而全面地阐述经典力学（牛顿力学、拉格朗日力学、哈密顿力学）的核心原理、数学框架及其在现代物理学中的奠基性作用。我们着重于揭示经典力学不仅仅是历史上的理论，更是理解场论、量子力学、广义相对论等前沿学科的不可或缺的逻辑起点。 第一部分：牛顿力学的深度剖析与精确表述 本部分从牛顿运动定律的公理化基础入手，超越中学物理的描述性层面，深入探讨惯性系与非惯性系中的运动学与动力学。 第一章：运动学的严谨基础 详细讨论了描述三维空间中刚体运动的数学工具，包括矢量代数、张量分析在描述转动中的应用。引入了欧拉角、四元数等描述刚体姿态的关键概念，并对角动量守恒定律在天体动力学、陀螺仪等系统中的精确应用进行了案例分析。重点阐述了约束条件的数学处理，特别是完整约束和非完整约束的辨析。 第二章：拉格朗日力学：变分原理的威力 本书认为，拉格朗日量是连接物理系统描述与演化方程的最优雅的桥梁。我们详细推导了达朗贝尔原理，并基于此建立起拉格朗日方程。在这一章中，将大量篇幅用于处理复杂约束下的系统，如双摆、在移动约束下的质点。通过对特定例子（如电磁场中的带电粒子，引入了电磁场的拉格朗日量密度），展示了该形式的普适性。广义坐标的选择、速度依赖的势能以及循环坐标（诺特定理的雏形）的讨论，为后续的哈密顿力学打下坚实基础。 第三章：哈密顿力学：相空间的几何学 哈密顿力学被视为经典力学的最高形式。本章从勒让德变换出发，构造了哈密顿量，并详细阐述了正则方程。我们将重点放在相空间的几何结构上，引入泊松括号的概念，并将其作为演化算符的数学结构。泊松括号的性质（反对称性、雅可比恒等式）及其与守恒量、对称性的深刻联系，将贯穿本章始终。对正则变换的讨论，将展示如何通过坐标变换简化哈密顿量，这是求解复杂系统的核心技巧。 第二部分：高级专题与应用拓展 在掌握了基本形式之后，本书转向更深层次的物理问题和更现代的数学工具。 第四章：经典场论与守恒定律 本章将经典力学扩展到连续介质和场。从拉格朗日密度出发，严格推导出欧拉-拉格朗日方程在场论中的形式。诺特定理的完整证明及其在场论中的应用是本章的核心。我们将详细探讨能量密度流（能流张量）与动量守恒，以及连续介质中的张量分析，如流体力学的基本方程组的推导。 第五章：微扰理论与近似方法 在真实物理系统中，精确求解通常是不可能的。本章聚焦于处理弱耦合或微小偏离可积系统的有效方法。 1. 定态微扰理论： 对简并和非简并情况进行详尽的分析，并应用于简谐振子能级的微小修正。 2. 含时微扰理论： 详细推导光与物质相互作用的基础（如半经典近似下的跃迁概率），为量子力学中的吸收和发射过程提供经典力学背景。 3. 半整数作用量与WKB近似： 介绍这种连接经典与量子世界的重要近似方法，用于分析势垒穿透的可能性。 第六章：中心力场的高级分析 中心力场是经典力学中最常被研究的一类系统。本章超越了简单的开普勒问题，深入探讨了特殊的中心力——如牛顿万有引力和库仑力。重点讨论了拉普拉斯-龙格-冷贝尔斯（LRL）矢量作为守恒量的物理意义，并阐明了圆锥曲线轨道背后的数学必然性。对于散射问题，将系统地介绍费曼散射振幅的经典对应物——后散射角与振动幅度（偏心率）的关系。 第七章：从经典到量子的桥梁：泊松括号与量子化 这是连接经典力学与量子力学的关键章节。我们通过泊松括号到对易子的映射（正则量子化），展示了经典力学如何自然地演化为量子力学。引入泊松括号的结构常数与量子力学的基本关系，并讨论了经典极限（$hbar o 0$）的意义。 全书特点： 1. 强调数学结构： 本书对李群、微分几何在力学中的初步应用（如辛流、微分形式）进行了适度的引入，以展示现代物理学的数学美感。 2. 深度与广度兼顾： 理论推导严谨，同时选取了如轨道稳定性分析（稳定性分类）、混沌系统的初步概念（如庞加莱截面）等前沿话题作为拓展阅读，激发读者的研究兴趣。 3. 例题与习题设计： 大量精心设计的习题，旨在巩固概念的同时，训练读者运用高级数学工具解决实际物理问题的能力，许多习题直接引导读者接触到科研领域中遇到的经典力学模型。 本书旨在培养读者对物理规律的深刻洞察力，使其能够熟练驾驭描述复杂系统的数学语言，为未来进入更深层次的理论物理学习做好充分准备。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的习题和课后思考题的质量非常不满意。通常来说，实验教程后面的习题应该用来巩固实验数据分析能力、深化对实验误差来源的理解，以及引导学生进行更深层次的理论联想。然而，这本书的习题设计得非常老套，几乎都是重复实验中的计算过程，换个数字了事，缺乏创造性思维的引导。例如，针对某个测量不确定度的题目，它只会让你套用书上给出的公式进行一次标准计算，却鲜有要求学生设计一个改进实验方案，或者分析在特定环境干扰下，测量值会如何系统性地偏离真实值。这样的练习，只能训练学生机械地代入公式，完全没有培养出物理学家所必需的批判性思维和问题解决能力。读完这些习题，感觉自己掌握的只是“如何完成一个既定的任务”，而非“如何探索一个未知的物理现象”。如果能增加更多开放性的、需要设计和论证的题目，这本书的教育价值才能真正体现出来。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本书的时候，是抱着极大的期望的，毕竟是第四版，总觉得应该吸取了前几版的经验教训，内容会更加精炼和与时俱进。然而，实际阅读体验却大打折扣。这本书的排版简直是一场灾难，文字密集，图表插得毫无章法，经常需要频繁地翻页才能把一个实验的全部流程看完。更别提那些插图了，很多图片模糊不清，标注的细节完全看不清，简直像是用传真机翻印了无数遍的产物。每次对照着书上的图去寻找电路元件或者实验装置上的标记时，我都感觉像在玩一场“大家来找茬”的游戏。对于初学者来说，视觉信息至关重要，清晰直观的图示能大大降低学习曲线，但这本书在这方面表现得极其不负责任。我甚至怀疑编辑在审校的时候是否真的仔细看过这些图文排版。如果能把版面设计得更清爽一些，多用一些高质量的彩图来展示复杂的仪器布局，这本书的实用价值能提升好几个档次。目前这种状态，简直是浪费时间。

评分☆☆☆☆☆

这本《大学物理实验教程 第4版》真是让人头疼，完全没有抓住重点，讲得稀里糊涂的。实验步骤写得晦涩难懂，感觉作者根本没亲自做过这些实验一样。比如，测量一个电阻的误差分析部分，讲得跟绕口令似的，各种公式堆砌，却不提供清晰的图示或者案例说明，搞得我们一头雾水。我花了大量时间去理解那些看似高深的理论，结果真正上手操作时，才发现书里描述的仪器操作和实际情况完全脱节。我们实验室用的设备型号更新了，但书里的描述还是停留在上个世纪，很多现代化的数据采集方式根本没提。更让人抓狂的是，对于实验结果的讨论部分，几乎是空白，只留下“请结合理论分析”这种敷衍的结语。我们学生做实验就是为了加深对理论的理解，结果这本书却把理论和实验硬生生地割裂开来，让人感觉实验只是为了做实验，毫无意义。如果这本书能更注重实际操作的细节，多加入一些常见错误的处理方法和更现代的实验技术，那该多好啊。现在看来，这书更像是一本理论手册的附录，而不是一本实用的实验指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度似乎有点用力过猛，却牺牲了对基础操作的严谨性。对于那些物理基础扎实，只想快速复习实验步骤的人来说，这本书的引言和背景介绍部分显得冗长且不必要。作者似乎想把整个经典物理学的历史都塞进实验的引言里，结果导致我们想直接进入实验步骤时，总要被一大段历史典故和哲学思考绊住脚。这种“满汉全席式”的写作风格，对于时间紧张的大学生来说，效率太低了。更要命的是，它在对待不同难度的实验时，处理得非常不均衡。对于一些基础的力学、电学实验，介绍得过于简单粗暴，感觉就是随便写了个流程；而对于一些涉及光学或热学的复杂测量，又突然拔高到非常深奥的层次，让很多同学望而却步。一本好的实验教程，应该像一位循序渐进的导师，能够根据读者的不同水平调整讲解的深度，而不是这种高低起伏不定、让人难以把握的叙述节奏。这种不平衡感，让这本书的整体指导性大打折扣。

评分☆☆☆☆☆

作为一本号称“教程”的书，它在实验安全和规范操作流程方面的提示少得可怜。我们都知道，大学物理实验中涉及一些高压、高温甚至化学试剂的使用，安全永远是第一位的。然而，在这本厚厚的书里，关于安全注意事项的章节，往往被放在一个不起眼的角落，而且内容极其简略，几乎就是一句“请注意安全”带过。这对于刚刚接触物理实验的新生来说，是极不负责任的。比如，在讲解电磁感应实验时，对于大电流产生的热效应和短路风险，几乎没有具体的警告和预防措施。我们都得靠老师在课堂上口头强调，或者自己私下里摸索，才能明白哪些操作是危险的。一本规范的实验教材，理应将安全操作融入到每一个具体的实验步骤中，比如在操作前用醒目的符号或粗体字提示潜在危险。如果作者能将安全教育提升到与实验原理同等重要的地位，这本书的价值会立刻变得无可替代。