中国科学技术经典文库·物理卷 理论物理（第一册）：古典动力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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吴大猷 著

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出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030287267

版次：1

商品编码：11877160

包装：平装

丛书名： 中国科学技术经典文库

开本：32开

出版时间：1983-08-01

用纸：胶版纸

页数：212

字数：267000

正文语种：中文

内容简介

　　本书为著名物理学家吴大猷先生的著述《理论物理》（共七册）的一册。《理论物理》是作者根据长期从事教学实践编写的一部比较系统全面的大学物理教材。本册分甲部（Lagrangian动力学）和乙部（Hamiltonian动力学）两部分，甲部内容共分12章：第1、2章讲述初等动力学的基本概念和基本原理；第3章讲述Lagrange方程式；第4-第11章分别讲述Lagrange方程式对各种力学系统的应用；第12章讲述Gauss-Hertz及Appell原理，乙部内容共分8章：第1章讲述变分法；第2章讲述Hamilton原理与*小作用量原理；第3、4章讲述Hamilton正则方程式和正则变换；第5章讲述古典力学中的时间可逆性；第6章讲述Hamilton-Jacobi理论；第7章讲述角与作用量变数，缓渐不变性；第8章讲述力学与光学。
　　本书在大多数章节后附有习题，以供读者研讨和学习。

内页插图

目录

序言
总序

甲部 Lagrangian动力学
第1章 初等动力学大纲
1．1 引言
1．2 基本概念
1．2．1 时间、空间、速度与加速度
1．2．2 质量、力及动量
1．3 牛顿运动定律
1．4 功、动能与位能
1．5 守恒定理及Hanriltonian函数对时、空位移的不变性
1．6 Galileo-Newtonian相对性原理
1．7 转动坐标系统与Coriolis定理
1．8 刚体的转动
习题
第2章 虚功原理；d，Alembert原理
2．1 虚功原理
2．2 d'Alembert原理
习题
第3章 Lagrange方程式
3．1 广义坐标
3．2 Lagrange方程式之推导
3．3 Lagrange方程式之首次积分：循环坐标
3．4 Lagrange方程式之首次积分：能量原理
3．5 借首次积分降低Lagrange方程式的阶次：Routh函数
习题
第4章 Lagrange方程式：含循环坐标之系统
4．1 循环坐标系统
4．2 等循环坐标系统
4．3 缓渐运动
第5章 Lagrange方程式：转动坐标系统
5．1 Coriolis及输运加速度
5．2 相对地球之运动
5．3 Larmor定理
习题
第6章 Lagrange方程式：微小振动
6．1 微小振动的普遍理论
6．2 三角形YX2系统之简正振动
6．3 简正振动问题之矩阵解法
习题
第7章 Lagrange方程式：刚体动力学
7．1 运动学的参数
7．1．1 Euler参数
7．1．2 Cayley-Klein参数
7．1．3 Euler角
7．1．4 Euler的运动关系式
7．2 Euler的刚体动力学方程式
7．3 无外力作用之刚体（绕固定点）转动：对称陀螺
7．3．1 刚体自由转动的离心力矩
7．3．2 能量及角动量积分
7．3．3 以Euler角表示的运动方程式
7．3．4 无力场下之对称陀螺（Euler陀螺）
7．3．5 特殊情形
7．4 重力场中的对称陀螺（Lagrange陀螺）
7．5 Foucault回转器
7．5．1 陀螺之轴被限制于子午面内运动
7．5．2 回转罗盘
7．6 Kowa，levski陀螺
附录一：有一固定点之刚体运动方程式之解
附录二：最后乘因数
习题
第8章 Lagrange方程式：回转力
8．1 回转力
……

乙部 Hamiltonian动力学

参考文献
索引

前言/序言

　　吴大猷先生是国际著名的学者，在中国物理界，是和严济慈、周培源、赵忠尧诸教授同时的老前辈，他的这一部《理论物理》，包括了“古典”至“近代”物理的全貌.1977年初，在中国台湾陆续印出，这几年来对该省和东南亚的物理教学界起了很大的影响.现在中国科学院，特别是由于卢嘉锡院长和钱三强、严东生副院长的支持，决定翻印出版，使全国对物理有兴趣者，都可以阅读参考。
　　看到了这部巨著，联想起在1945年春天，我初次在昆明遇见吴老师，很幸运地得到他在课内和课外的指导，从“古典力学”学习起至“量子力学”，其经过就相当于念吴老师的这套丛书，由一册开始，直至第七册.在昆明的这一段时期是我一生学物理过程中的大关键，因为有了扎实的根基，使我在1946年秋入芝加哥大学，可立刻参加研究院的工作。
　　1933年吴老师得密歇根大学的博士学位后，先留校继续研究一年，翌年秋回国在北大任教，当时他的学生中有马仕俊、郭永怀、马大猷、虞福春等，后均致力物理研究有成.抗战期间，吴老师随北大加入西南联大.这一段时期的生活是相当艰苦的，但是中国的学术界，还是培养和训练了很多青年，下面的几段是录自吴老师的《早期中国物理发展之回忆》一书：
　　“组成西南联大的三个学校，各有不同的历史，……北京大学规模虽大，资望也高，但在抗战时期中，除了有很小数目的款，维持一个‘北京大学办事处’外，没有任何经费作任何研究工作的，在抗战开始时，我的看法是以为应该为全面抗战，节省一切的开支，研究工作也可以等战后再作，但抗战久了，我的看法便改变了，我渐觉得为了维持从事研究者的精神，不能让他们长期地感到无法工作的苦闷.为了培植及训练战后恢复研究工作所需的人才，应该在可能情形下，有些研究设备，西南联大没有此项经费，北大也无另款，……我知道只好尽自己个人的力量做一点点工作了.……请北大在岗头村租了一所泥墙泥地的房子做实验室，找一位助教，帮着我把三棱柱放在木制架上拼成一个最原始形的分光仪，试着做些c拉曼效应，的工作”。
　　“我想在二十世纪，在任何实验室，不会找到一个拿三棱柱放在木架上做成的分光仪的了，我们用了许多脑筋，得了一些结果，……”
　　就在1946年春，离昆明前吴老师还特为了我们一些学生，在课外另加工讲授“近代物理”和“量子力学”，当时听讲的除我以外，有朱光亚、唐敖庆、王瑞�亢退锉就�，
　　在昆明时，吴老师为了北京大学的四十周年纪念，写了《多原分子的结构及其振动光谱》-书，于1940年出版.这本名著四十多年来至今还是全世界各研究院在这领域中的标准手册，今年正好是中国物理学会成立的五十周年，科学出版社翻印出版吴大猷教授的《理论物理》全书，实在是整个物理界的一大喜事。

好的，以下是为您构思的图书简介，内容详实，聚焦于该书以外的物理学领域，旨在吸引对理论物理有兴趣的读者。 --- 《电磁学与光学：经典理论的基石与现代应用的桥梁》 （A Comprehensive Treatise on Electromagnetism and Optics: Foundations of Classical Theory and Bridges to Modern Applications） 引言：探寻无形的力量与光的奥秘 自人类开始仰望星空、思考自然现象的本质以来，电与光无疑是最引人入胜的谜团之一。它们是宇宙中最基本、最普遍的相互作用形式，深刻地塑造了我们所处的世界。本书《电磁学与光学：经典理论的基石与现代应用的桥梁》，旨在系统性地梳理和深入探讨支配电磁现象与光传播的经典物理学框架，并揭示这些基石理论如何为现代科学与技术奠定不可动摇的基础。 我们深知，任何关于“理论物理”的探讨都离不开对经典力学（如牛顿体系、拉格朗日与哈密顿力学）的深刻理解。然而，当我们将目光投向电磁现象时，我们进入了一个由矢量场、麦克斯韦方程组和波动理论所定义的全新领域。本书的重点，恰恰在于构建一个严谨而完整的电磁场理论体系，并将其与光的本质紧密结合。 第一部分：静电学与静磁学的严谨构建 本卷的第一部分，我们将从最基础的电荷和电流概念出发，建立起静电学和静磁学的数学描述。这不是简单的现象罗列，而是基于数学原理的逻辑推演。 静电场： 我们将详细探讨库仑定律，并随后引出电位概念。本书将严格推导和应用高斯定律——这一描述电场源的简洁而强大的工具。电位函数的引入使得计算复杂几何体上的电场强度和电势能变得可行。重点章节将放在电势场的拉普拉斯方程和泊松方程的求解上。我们将通过求解这些偏微分方程，来处理导体、绝缘体在外部电场中的行为，特别是电介质的极化现象及其对场强的影响。对于电容器的分析，我们将不仅仅停留在容值的计算，更深入探讨电场的能量密度与应力张量。 静磁场： 紧接着，我们转向描述稳恒电流产生的磁场。从毕奥-萨伐尔定律（Biot-Savart Law）出发，我们将系统地阐述安培定律（Ampère's Circuital Law）在稳恒条件下的应用。与静电学中的高斯定律对应，安培定律是求解具有高度对称性系统（如长直导线、螺线管、圆电流）磁场分布的关键。本书将详尽讨论磁介质，如顺磁性、抗磁性和铁磁性的微观机理，以及磁化强度向量 $mathbf{M}$ 在外部磁场 $mathbf{H}$ 作用下的复杂行为。 第二部分：动态电磁场与麦克斯韦方程组的统一 电磁学真正展现其威力，始于电场与磁场之间的动态联系。本部分是本书的核心。 法拉第电磁感应定律与位移电流： 我们将详尽分析变化的磁场如何产生电场（法拉第定律），这是发电机和变压器工作的基础。但真正的革命性进步来自于麦克斯韦对安培定律的修正——引入了位移电流项 $(epsilon_0 partial mathbf{E} / partial t)$。这一步不仅保证了电荷守恒定律在动态系统中的有效性，更预示了电磁波的存在。 麦克斯韦方程组的完整形式： 本书将全面展示麦克斯韦方程组在真空和介质中的完整形式。我们不仅会展示其微分形式（局域关系），还会回顾其积分形式（整体关系）。我们将系统地探讨这些方程组的内在一致性、守恒律的体现（如坡印廷定理，Poynting's Theorem，对能量流的精确描述），以及规范选择（如库仑规范和洛伦兹规范）对电磁势 $(phi, mathbf{A})$ 描述的影响。 电磁波的产生与传播： 基于麦克斯韦方程组，本书将推导出描述电磁波在无源、无损介质中传播的波动方程。重点将放在理解电场 $mathbf{E}$ 和磁场 $mathbf{B}$ 相互垂直并与传播方向垂直的横波特性上。我们将计算电磁波的能流密度（坡印廷矢量）和动量，并分析波的传播速度——光速 $c$ 在理论体系中的自然涌现。 第三部分：几何光学与物理光学的交汇 电磁学的成果直接解释了光的本质，但光的行为仍然可以从宏观几何的视角来处理。本部分将连接经典电磁学与传统光学。 几何光学回顾与基础： 我们将简要回顾费马原理（Fermat's Principle）作为几何光学基础的地位，并利用这一原理推导出门票定律（Snell's Law）和反射定律。 电磁学视角的几何光学： 重点在于利用麦克斯韦理论来解释几何光学的适用边界。我们将分析光线在界面上的反射与折射，引入菲涅耳公式（Fresnel Equations），通过分析电磁波的切向分量连续性来精确计算不同极化光在光滑介质界面上的反射率和透射率。 干涉、衍射与偏振的深入分析： 本部分将进入物理光学的范畴。我们将利用波动理论来解释杨氏双缝干涉的精细条纹，并讨论光的衍射现象（夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射）的数学处理。对于偏振光，我们将运用琼斯矢量（Jones Calculus）或穆勒矩阵（Mueller Calculus）等现代工具，精确描述线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的合成与分析，并探讨波片（Retarders）的工作原理。 结论：迈向相对论的边缘 本书的终点，在于将读者牢固地置于经典电磁学和光学理论的巅峰。麦克斯韦方程组的内在结构，特别是其形式与洛伦兹变换的兼容性，直接指向了狭义相对论的诞生。通过对电磁场在不同惯性系下变换的讨论，本书将为读者理解爱因斯坦的革命性工作铺平道路，理解静电场如何转化为磁场，以及光速不变原理的深刻物理含义。 《电磁学与光学》不仅是一本教科书，更是一份对自然界基本规律的系统性探索报告，是所有致力于深入理解现代物理学，尤其是量子场论和凝聚态物理的学者和工程师不可或缺的理论基石。

评分☆☆☆☆☆

这本书的外观，有一种沉静而有力的质感，让我仿佛能感受到其中蕴含的智慧重量。书名中的“中国科学技术经典文库”，本身就预示着其内容的权威性和重要性，而“物理卷·理论物理（第一册）：古典动力学”，则更加聚焦于一个具体的、基础性的物理学领域。我对理论物理一直抱有极高的敬意，因为它探索的是宇宙最基本的运行规律，是理解世界的基础。而“古典动力学”更是物理学的起点，是构建一切理论的基石。我期待这本书能够系统地梳理中国在古典动力学研究方面的历史与现状，或许会介绍一些我所不知道的、在中国学术界产生过重要影响的学者及其研究成果。它让我联想到那些埋头苦干、默默奉献的科学家们，他们如何在有限的条件下，将国外的先进理论消化吸收，并在此基础上做出自己的贡献。这种对科学传承和本土化研究的重视，是这本书最吸引我的地方，也让我对它充满了期待，相信它会是一次深入了解中国理论物理发展历程的宝贵体验。

评分☆☆☆☆☆

一本偶然在书架上瞥见的书，封面设计简洁大气，带着一种历史的厚重感。拿到手里，纸张的质感温润，油墨的清香扑鼻而来，仿佛能瞬间将人拉回那个思想碰撞、科学火花四溅的年代。我一直对科学史有种莫名的情愫，总觉得那些伟大的发现背后，隐藏着无数令人惊叹的探索故事和思维的跃迁。这本书，恰恰是满足了我这份好奇心，它不仅仅是知识的载体，更像是一扇窗，让我得以窥见中国科学先驱们筚路蓝缕、砥砺前行的身影。虽然具体内容尚未深入，但仅凭这第一印象，我便已对其充满了期待。它让我联想到那些在艰苦条件下，凭借智慧和毅力，为国家和人类科技进步做出巨大贡献的科学家们。我设想，这本书定能带领我穿越时空的阻隔，感受他们身上那种纯粹的科学精神和对真理的执着追求。也许，它会揭示某些耳熟能详的科学理论在中国是如何被引进、研究和发展的，又或是那些在中国本土诞生的、具有里程碑意义的理论突破。这种历史的沉淀感，以及对科学精神的弘扬，是这本书最吸引我的地方。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，虽未深入研究其深奥的理论，但从目录和扉页上透露出的信息，已足够引起我极大的兴趣。这本书给我一种“厚积薄发”的感觉，它沉淀了深厚的学术底蕴，仿佛是一位饱学之士，正要娓娓道来那些塑造了现代物理学基石的智慧精华。我脑海中浮现的，是那些抽象的数学公式背后，所代表的严谨逻辑和对宇宙运行规律的深刻洞察。想象一下，在那个信息相对闭塞的时代，中国的科学家们是如何吸收、消化并在此基础上进行创新的？这其中的挑战与成就，定然是极其鼓舞人心的。这本书的出现，更像是一种对中国在科学领域，特别是在基础理论研究方面所取得成就的系统梳理和致敬。它或许不仅仅局限于知识的传授，更可能是在讲述一种传承，一种将前辈的智慧结晶，转化为推动社会进步的动力。我期待它能点亮我心中对科学的敬畏之情，让我明白，每一次理论的突破，都离不开无数日夜的艰辛付出与不懈探索。

评分☆☆☆☆☆

当我在书店看到这本书时，一种莫名的亲切感油然而生。书名中的“中国科学技术经典文库”几个字，就充满了召唤力，仿佛在向我展示着一段辉煌的科学史诗。而“理论物理（第一册）：古典动力学”这个更具体的定位，则让我预感到其中蕴含着深刻的理论知识和严谨的逻辑推理。我并非物理学专业的学生，但对科学，尤其是那些能够解释宇宙奥秘的理论，一直怀有浓厚的兴趣。这本书，给了我一个接触中国在理论物理领域，特别是古典动力学研究的绝佳机会。我猜测，它会以一种既保持学术严谨性，又兼顾可读性的方式，向读者展示中国科学家们在这方面的贡献和成就。或许，它会揭示一些我之前闻所未闻的中国学者在古典动力学领域的研究成果，或者是在这个经典领域中，中国科学家们所做出的独特思考和创新。这种对本土科学成就的关注，让我倍感自豪，也更加期待深入其中，去感受中国科学的魅力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计，带着一种别致的复古韵味，让我忍不住联想到那些承载着知识的古籍，以及在灯光下孜孜不倦钻研的学者身影。它仿佛是一件艺术品，不仅仅是知识的容器，更是对中国科学发展历程的一种凝练和呈现。我尤其对“理论物理”这个标题下的“古典动力学”这一子项感到好奇。这让我联想到牛顿的运动定律，那些奠定物理学基础的伟大思想，以及它们在中国如何被引入并成为学科发展的基石。我相信，这本书不仅仅是简单地罗列公式和定理，更会深入探讨这些理论在中国的发展脉络、研究现状以及对相关领域产生的深远影响。或许，它还会穿插一些鲜为人知的故事，讲述那些默默奉献的中国科学家们，如何在当时的历史条件下，克服重重困难，将这些先进的科学理论在中国发扬光大。这种对历史的尊重和对科学精神的传承，是这本书最令我赞赏的地方。