中國科學技術經典文庫·物理捲 理論物理（第一冊）：古典動力學 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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吳大猷 著

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齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030287267

版次：1

商品編碼：11877160

包裝：平裝

叢書名： 中國科學技術經典文庫

開本：32開

齣版時間：1983-08-01

用紙：膠版紙

頁數：212

字數：267000

正文語種：中文

內容簡介

　　本書為著名物理學傢吳大猷先生的著述《理論物理》（共七冊）的一冊。《理論物理》是作者根據長期從事教學實踐編寫的一部比較係統全麵的大學物理教材。本冊分甲部（Lagrangian動力學）和乙部（Hamiltonian動力學）兩部分，甲部內容共分12章：第1、2章講述初等動力學的基本概念和基本原理；第3章講述Lagrange方程式；第4-第11章分彆講述Lagrange方程式對各種力學係統的應用；第12章講述Gauss-Hertz及Appell原理，乙部內容共分8章：第1章講述變分法；第2章講述Hamilton原理與*小作用量原理；第3、4章講述Hamilton正則方程式和正則變換；第5章講述古典力學中的時間可逆性；第6章講述Hamilton-Jacobi理論；第7章講述角與作用量變數，緩漸不變性；第8章講述力學與光學。
　　本書在大多數章節後附有習題，以供讀者研討和學習。

內頁插圖

目錄

序言
總序

甲部 Lagrangian動力學
第1章 初等動力學大綱
1．1 引言
1．2 基本概念
1．2．1 時間、空間、速度與加速度
1．2．2 質量、力及動量
1．3 牛頓運動定律
1．4 功、動能與位能
1．5 守恒定理及Hanriltonian函數對時、空位移的不變性
1．6 Galileo-Newtonian相對性原理
1．7 轉動坐標係統與Coriolis定理
1．8 剛體的轉動
習題
第2章 虛功原理；d，Alembert原理
2．1 虛功原理
2．2 d'Alembert原理
習題
第3章 Lagrange方程式
3．1 廣義坐標
3．2 Lagrange方程式之推導
3．3 Lagrange方程式之首次積分：循環坐標
3．4 Lagrange方程式之首次積分：能量原理
3．5 藉首次積分降低Lagrange方程式的階次：Routh函數
習題
第4章 Lagrange方程式：含循環坐標之係統
4．1 循環坐標係統
4．2 等循環坐標係統
4．3 緩漸運動
第5章 Lagrange方程式：轉動坐標係統
5．1 Coriolis及輸運加速度
5．2 相對地球之運動
5．3 Larmor定理
習題
第6章 Lagrange方程式：微小振動
6．1 微小振動的普遍理論
6．2 三角形YX2係統之簡正振動
6．3 簡正振動問題之矩陣解法
習題
第7章 Lagrange方程式：剛體動力學
7．1 運動學的參數
7．1．1 Euler參數
7．1．2 Cayley-Klein參數
7．1．3 Euler角
7．1．4 Euler的運動關係式
7．2 Euler的剛體動力學方程式
7．3 無外力作用之剛體（繞固定點）轉動：對稱陀螺
7．3．1 剛體自由轉動的離心力矩
7．3．2 能量及角動量積分
7．3．3 以Euler角錶示的運動方程式
7．3．4 無力場下之對稱陀螺（Euler陀螺）
7．3．5 特殊情形
7．4 重力場中的對稱陀螺（Lagrange陀螺）
7．5 Foucault迴轉器
7．5．1 陀螺之軸被限製於子午麵內運動
7．5．2 迴轉羅盤
7．6 Kowa，levski陀螺
附錄一：有一固定點之剛體運動方程式之解
附錄二：最後乘因數
習題
第8章 Lagrange方程式：迴轉力
8．1 迴轉力
……

乙部 Hamiltonian動力學

參考文獻
索引

前言/序言

　　吳大猷先生是國際著名的學者，在中國物理界，是和嚴濟慈、周培源、趙忠堯諸教授同時的老前輩，他的這一部《理論物理》，包括瞭“古典”至“近代”物理的全貌.1977年初，在中國颱灣陸續印齣，這幾年來對該省和東南亞的物理教學界起瞭很大的影響.現在中國科學院，特彆是由於盧嘉锡院長和錢三強、嚴東生副院長的支持，決定翻印齣版，使全國對物理有興趣者，都可以閱讀參考。
　　看到瞭這部巨著，聯想起在1945年春天，我初次在昆明遇見吳老師，很幸運地得到他在課內和課外的指導，從“古典力學”學習起至“量子力學”，其經過就相當於念吳老師的這套叢書，由一冊開始，直至第七冊.在昆明的這一段時期是我一生學物理過程中的大關鍵，因為有瞭紮實的根基，使我在1946年鞦入芝加哥大學，可立刻參加研究院的工作。
　　1933年吳老師得密歇根大學的博士學位後，先留校繼續研究一年，翌年鞦迴國在北大任教，當時他的學生中有馬仕俊、郭永懷、馬大猷、虞福春等，後均緻力物理研究有成.抗戰期間，吳老師隨北大加入西南聯大.這一段時期的生活是相當艱苦的，但是中國的學術界，還是培養和訓練瞭很多青年，下麵的幾段是錄自吳老師的《早期中國物理發展之迴憶》一書：
　　“組成西南聯大的三個學校，各有不同的曆史，……北京大學規模雖大，資望也高，但在抗戰時期中，除瞭有很小數目的款，維持一個‘北京大學辦事處’外，沒有任何經費作任何研究工作的，在抗戰開始時，我的看法是以為應該為全麵抗戰，節省一切的開支，研究工作也可以等戰後再作，但抗戰久瞭，我的看法便改變瞭，我漸覺得為瞭維持從事研究者的精神，不能讓他們長期地感到無法工作的苦悶.為瞭培植及訓練戰後恢復研究工作所需的人纔，應該在可能情形下，有些研究設備，西南聯大沒有此項經費，北大也無另款，……我知道隻好盡自己個人的力量做一點點工作瞭.……請北大在崗頭村租瞭一所泥牆泥地的房子做實驗室，找一位助教，幫著我把三棱柱放在木製架上拼成一個最原始形的分光儀，試著做些c拉曼效應，的工作”。
　　“我想在二十世紀，在任何實驗室，不會找到一個拿三棱柱放在木架上做成的分光儀的瞭，我們用瞭許多腦筋，得瞭一些結果，……”
　　就在1946年春，離昆明前吳老師還特為瞭我們一些學生，在課外另加工講授“近代物理”和“量子力學”，當時聽講的除我以外，有硃光亞、唐敖慶、王瑞�亢退銼就�，
　　在昆明時，吳老師為瞭北京大學的四十周年紀念，寫瞭《多原分子的結構及其振動光譜》-書，於1940年齣版.這本名著四十多年來至今還是全世界各研究院在這領域中的標準手冊，今年正好是中國物理學會成立的五十周年，科學齣版社翻印齣版吳大猷教授的《理論物理》全書，實在是整個物理界的一大喜事。

好的，以下是為您構思的圖書簡介，內容詳實，聚焦於該書以外的物理學領域，旨在吸引對理論物理有興趣的讀者。 --- 《電磁學與光學：經典理論的基石與現代應用的橋梁》 （A Comprehensive Treatise on Electromagnetism and Optics: Foundations of Classical Theory and Bridges to Modern Applications） 引言：探尋無形的力量與光的奧秘 自人類開始仰望星空、思考自然現象的本質以來，電與光無疑是最引人入勝的謎團之一。它們是宇宙中最基本、最普遍的相互作用形式，深刻地塑造瞭我們所處的世界。本書《電磁學與光學：經典理論的基石與現代應用的橋梁》，旨在係統性地梳理和深入探討支配電磁現象與光傳播的經典物理學框架，並揭示這些基石理論如何為現代科學與技術奠定不可動搖的基礎。 我們深知，任何關於“理論物理”的探討都離不開對經典力學（如牛頓體係、拉格朗日與哈密頓力學）的深刻理解。然而，當我們將目光投嚮電磁現象時，我們進入瞭一個由矢量場、麥剋斯韋方程組和波動理論所定義的全新領域。本書的重點，恰恰在於構建一個嚴謹而完整的電磁場理論體係，並將其與光的本質緊密結閤。 第一部分：靜電學與靜磁學的嚴謹構建 本捲的第一部分，我們將從最基礎的電荷和電流概念齣發，建立起靜電學和靜磁學的數學描述。這不是簡單的現象羅列，而是基於數學原理的邏輯推演。 靜電場： 我們將詳細探討庫侖定律，並隨後引齣電位概念。本書將嚴格推導和應用高斯定律——這一描述電場源的簡潔而強大的工具。電位函數的引入使得計算復雜幾何體上的電場強度和電勢能變得可行。重點章節將放在電勢場的拉普拉斯方程和泊鬆方程的求解上。我們將通過求解這些偏微分方程，來處理導體、絕緣體在外部電場中的行為，特彆是電介質的極化現象及其對場強的影響。對於電容器的分析，我們將不僅僅停留在容值的計算，更深入探討電場的能量密度與應力張量。 靜磁場： 緊接著，我們轉嚮描述穩恒電流産生的磁場。從畢奧-薩伐爾定律（Biot-Savart Law）齣發，我們將係統地闡述安培定律（Ampère's Circuital Law）在穩恒條件下的應用。與靜電學中的高斯定律對應，安培定律是求解具有高度對稱性係統（如長直導綫、螺綫管、圓電流）磁場分布的關鍵。本書將詳盡討論磁介質，如順磁性、抗磁性和鐵磁性的微觀機理，以及磁化強度嚮量 $mathbf{M}$ 在外部磁場 $mathbf{H}$ 作用下的復雜行為。 第二部分：動態電磁場與麥剋斯韋方程組的統一 電磁學真正展現其威力，始於電場與磁場之間的動態聯係。本部分是本書的核心。 法拉第電磁感應定律與位移電流： 我們將詳盡分析變化的磁場如何産生電場（法拉第定律），這是發電機和變壓器工作的基礎。但真正的革命性進步來自於麥剋斯韋對安培定律的修正——引入瞭位移電流項 $(epsilon_0 partial mathbf{E} / partial t)$。這一步不僅保證瞭電荷守恒定律在動態係統中的有效性，更預示瞭電磁波的存在。 麥剋斯韋方程組的完整形式： 本書將全麵展示麥剋斯韋方程組在真空和介質中的完整形式。我們不僅會展示其微分形式（局域關係），還會迴顧其積分形式（整體關係）。我們將係統地探討這些方程組的內在一緻性、守恒律的體現（如坡印廷定理，Poynting's Theorem，對能量流的精確描述），以及規範選擇（如庫侖規範和洛倫茲規範）對電磁勢 $(phi, mathbf{A})$ 描述的影響。 電磁波的産生與傳播： 基於麥剋斯韋方程組，本書將推導齣描述電磁波在無源、無損介質中傳播的波動方程。重點將放在理解電場 $mathbf{E}$ 和磁場 $mathbf{B}$ 相互垂直並與傳播方嚮垂直的橫波特性上。我們將計算電磁波的能流密度（坡印廷矢量）和動量，並分析波的傳播速度——光速 $c$ 在理論體係中的自然湧現。 第三部分：幾何光學與物理光學的交匯 電磁學的成果直接解釋瞭光的本質，但光的行為仍然可以從宏觀幾何的視角來處理。本部分將連接經典電磁學與傳統光學。 幾何光學迴顧與基礎： 我們將簡要迴顧費馬原理（Fermat's Principle）作為幾何光學基礎的地位，並利用這一原理推導齣門票定律（Snell's Law）和反射定律。 電磁學視角的幾何光學： 重點在於利用麥剋斯韋理論來解釋幾何光學的適用邊界。我們將分析光綫在界麵上的反射與摺射，引入菲涅耳公式（Fresnel Equations），通過分析電磁波的切嚮分量連續性來精確計算不同極化光在光滑介質界麵上的反射率和透射率。 乾涉、衍射與偏振的深入分析： 本部分將進入物理光學的範疇。我們將利用波動理論來解釋楊氏雙縫乾涉的精細條紋，並討論光的衍射現象（夫琅禾費衍射和菲涅耳衍射）的數學處理。對於偏振光，我們將運用瓊斯矢量（Jones Calculus）或穆勒矩陣（Mueller Calculus）等現代工具，精確描述綫偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光的閤成與分析，並探討波片（Retarders）的工作原理。 結論：邁嚮相對論的邊緣 本書的終點，在於將讀者牢固地置於經典電磁學和光學理論的巔峰。麥剋斯韋方程組的內在結構，特彆是其形式與洛倫茲變換的兼容性，直接指嚮瞭狹義相對論的誕生。通過對電磁場在不同慣性係下變換的討論，本書將為讀者理解愛因斯坦的革命性工作鋪平道路，理解靜電場如何轉化為磁場，以及光速不變原理的深刻物理含義。 《電磁學與光學》不僅是一本教科書，更是一份對自然界基本規律的係統性探索報告，是所有緻力於深入理解現代物理學，尤其是量子場論和凝聚態物理的學者和工程師不可或缺的理論基石。

評分☆☆☆☆☆

一本偶然在書架上瞥見的書，封麵設計簡潔大氣，帶著一種曆史的厚重感。拿到手裏，紙張的質感溫潤，油墨的清香撲鼻而來，仿佛能瞬間將人拉迴那個思想碰撞、科學火花四濺的年代。我一直對科學史有種莫名的情愫，總覺得那些偉大的發現背後，隱藏著無數令人驚嘆的探索故事和思維的躍遷。這本書，恰恰是滿足瞭我這份好奇心，它不僅僅是知識的載體，更像是一扇窗，讓我得以窺見中國科學先驅們篳路藍縷、砥礪前行的身影。雖然具體內容尚未深入，但僅憑這第一印象，我便已對其充滿瞭期待。它讓我聯想到那些在艱苦條件下，憑藉智慧和毅力，為國傢和人類科技進步做齣巨大貢獻的科學傢們。我設想，這本書定能帶領我穿越時空的阻隔，感受他們身上那種純粹的科學精神和對真理的執著追求。也許，它會揭示某些耳熟能詳的科學理論在中國是如何被引進、研究和發展的，又或是那些在中國本土誕生的、具有裏程碑意義的理論突破。這種曆史的沉澱感，以及對科學精神的弘揚，是這本書最吸引我的地方。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計，帶著一種彆緻的復古韻味，讓我忍不住聯想到那些承載著知識的古籍，以及在燈光下孜孜不倦鑽研的學者身影。它仿佛是一件藝術品，不僅僅是知識的容器，更是對中國科學發展曆程的一種凝練和呈現。我尤其對“理論物理”這個標題下的“古典動力學”這一子項感到好奇。這讓我聯想到牛頓的運動定律，那些奠定物理學基礎的偉大思想，以及它們在中國如何被引入並成為學科發展的基石。我相信，這本書不僅僅是簡單地羅列公式和定理，更會深入探討這些理論在中國的發展脈絡、研究現狀以及對相關領域産生的深遠影響。或許，它還會穿插一些鮮為人知的故事，講述那些默默奉獻的中國科學傢們，如何在當時的曆史條件下，剋服重重睏難，將這些先進的科學理論在中國發揚光大。這種對曆史的尊重和對科學精神的傳承，是這本書最令我贊賞的地方。

評分☆☆☆☆☆

這本書的外觀，有一種沉靜而有力的質感，讓我仿佛能感受到其中蘊含的智慧重量。書名中的“中國科學技術經典文庫”，本身就預示著其內容的權威性和重要性，而“物理捲·理論物理（第一冊）：古典動力學”，則更加聚焦於一個具體的、基礎性的物理學領域。我對理論物理一直抱有極高的敬意，因為它探索的是宇宙最基本的運行規律，是理解世界的基礎。而“古典動力學”更是物理學的起點，是構建一切理論的基石。我期待這本書能夠係統地梳理中國在古典動力學研究方麵的曆史與現狀，或許會介紹一些我所不知道的、在中國學術界産生過重要影響的學者及其研究成果。它讓我聯想到那些埋頭苦乾、默默奉獻的科學傢們，他們如何在有限的條件下，將國外的先進理論消化吸收，並在此基礎上做齣自己的貢獻。這種對科學傳承和本土化研究的重視，是這本書最吸引我的地方，也讓我對它充滿瞭期待，相信它會是一次深入瞭解中國理論物理發展曆程的寶貴體驗。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，雖未深入研究其深奧的理論，但從目錄和扉頁上透露齣的信息，已足夠引起我極大的興趣。這本書給我一種“厚積薄發”的感覺，它沉澱瞭深厚的學術底蘊，仿佛是一位飽學之士，正要娓娓道來那些塑造瞭現代物理學基石的智慧精華。我腦海中浮現的，是那些抽象的數學公式背後，所代錶的嚴謹邏輯和對宇宙運行規律的深刻洞察。想象一下，在那個信息相對閉塞的時代，中國的科學傢們是如何吸收、消化並在此基礎上進行創新的？這其中的挑戰與成就，定然是極其鼓舞人心的。這本書的齣現，更像是一種對中國在科學領域，特彆是在基礎理論研究方麵所取得成就的係統梳理和緻敬。它或許不僅僅局限於知識的傳授，更可能是在講述一種傳承，一種將前輩的智慧結晶，轉化為推動社會進步的動力。我期待它能點亮我心中對科學的敬畏之情，讓我明白，每一次理論的突破，都離不開無數日夜的艱辛付齣與不懈探索。

評分☆☆☆☆☆

當我在書店看到這本書時，一種莫名的親切感油然而生。書名中的“中國科學技術經典文庫”幾個字，就充滿瞭召喚力，仿佛在嚮我展示著一段輝煌的科學史詩。而“理論物理（第一冊）：古典動力學”這個更具體的定位，則讓我預感到其中蘊含著深刻的理論知識和嚴謹的邏輯推理。我並非物理學專業的學生，但對科學，尤其是那些能夠解釋宇宙奧秘的理論，一直懷有濃厚的興趣。這本書，給瞭我一個接觸中國在理論物理領域，特彆是古典動力學研究的絕佳機會。我猜測，它會以一種既保持學術嚴謹性，又兼顧可讀性的方式，嚮讀者展示中國科學傢們在這方麵的貢獻和成就。或許，它會揭示一些我之前聞所未聞的中國學者在古典動力學領域的研究成果，或者是在這個經典領域中，中國科學傢們所做齣的獨特思考和創新。這種對本土科學成就的關注，讓我倍感自豪，也更加期待深入其中，去感受中國科學的魅力。