线性代数学习与解题分析指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:朱长青

出品人:

页数:432

译者:

出版时间:2002-1-1

价格:21.0

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787030080790

丛书系列:

图书标签:

• 1111
• 线性代数
• 高等数学
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深入浅出：现代物理学基础概念与应用探析 内容简介 本书旨在为广大物理学爱好者、理工科学生以及初入科研领域的青年学者提供一个全面而深入的现代物理学基础概念导论与前沿应用分析。我们致力于构建一座连接经典物理学框架与二十世纪以来革命性物理学思想的坚实桥梁，重点剖析量子力学、相对论、统计物理学等核心领域的基础原理及其在当代科技中的关键作用。 第一部分：经典物理学的基石与局限 本部分首先回顾了支撑经典物理学的两大支柱——牛顿力学和麦克斯韦电磁理论的精髓。我们详细阐述了牛顿运动定律的普适性及其在宏观低速世界中的精确描述能力，并引入了拉格朗日和哈密顿力学作为分析复杂系统的强大工具，着重解析变分原理在物理系统动力学描述中的核心地位。 随后，我们将目光投向经典热力学。熵的概念、热力学第二定律的统计力学诠释，以及相变理论的基础模型（如范德华方程）被深入探讨。然而，我们并非止步于此，而是清晰地指出了经典理论在解释黑体辐射、光电效应等现象时所遭遇的不可调和的矛盾，为引入量子化概念铺设了必要的历史与理论基础。 第二部分：量子世界的革命性范式 量子力学是贯穿全书的核心章节之一。我们从普朗克常数的引入开始，逐步建立起波粒二象性的物理图像。重点讲解了薛定谔方程（定态与含时）的数学结构及其在描述微观粒子行为中的不可替代性。本书对基本概念的阐述力求清晰透彻，例如，波函数的概率诠释、不确定性原理（海森堡）的深刻内涵、以及对算符、本征值和本征态的代数处理方法。 更进一步，本书深入探讨了角动量和自旋的量子化处理，这是理解原子结构和粒子物理学的关键。我们详细分析了氢原子能级谱的精确解，并引入了泡利不相容原理在多电子原子结构（如元素周期表的形成）中的决定性作用。对于量子力学中的非定域性问题，如量子纠缠和EPR佯谬，本书提供了严谨的描述和现代实验的验证视角，强调了贝尔不等式在区分量子力学与定域实在论方面的里程碑意义。 第三部分：时空与引力的重新审视——相对论 相对论部分分为狭义相对论和广义相对论两大部分。狭义相对论的构建基于两条基本假设，本书侧重于洛伦兹变换的几何内涵，并详细推导了时间膨胀、长度收缩、以及质能等价性 ($E=mc^2$) 的物理后果。通过闵可夫斯基时空的概念，我们清晰地展示了四维时空中的事件连接性。 广义相对论的引入，则将引力理解为时空本身的几何属性。本书的核心工作是解释爱因斯坦场方程的物理意义，即物质和能量如何弯曲时空，以及时空曲率如何决定物质的运动轨迹。我们将应用经典解，如史瓦西解，来预测水星近日点的进动、引力红移以及光线在强引力场中的偏折，这些经典验证是广义相对论不可动摇的证据。此外，本书也触及了现代宇宙学的基础，如弗里德曼方程的导出及其对膨胀宇宙模型的描述。 第四部分：从微观到宏观的统计描述 统计物理学是连接微观粒子行为与宏观热力学现象的桥梁。本书详尽地介绍了系综理论，包括微正则、正则和宏正则系综，并阐述了如何利用配分函数来计算宏观物理量。重点分析了玻尔兹曼统计、费米-狄拉克统计（适用于费米子，如电子在金属中的行为）和玻色-爱因斯坦统计（适用于玻色子，如光子和氦-4）之间的根本区别，并着重讨论了费米简并压力和玻色-爱因斯坦凝聚现象。 第五部分：前沿热点与交叉领域 在基础理论框架建立之后，本书将视角转向现代物理学的最活跃领域： 1. 粒子物理学标准模型概述： 简要介绍基本粒子（夸克和轻子）的分类、四种基本相互作用及其媒介子（规范玻色子）。对希格斯机制及其在赋予粒子质量方面的作用进行概念性阐述。 2. 凝聚态物理学的挑战： 探讨如何利用量子统计描述凝聚态系统，特别是超导现象（BCS理论的简化阐释）和半导体物理中的能带理论。 3. 量子信息与计算的萌芽： 引入量子比特（Qubit）的概念，讨论量子叠加态和纠缠在未来计算范式中的潜力，并简要介绍Shor算法和Grover算法的基本思想。 本书特色 本书的撰写风格力求严谨而不失灵动，避免了过于晦涩的纯数学推导，转而强调物理图像的建构和概念的深刻理解。每一章节后都附有精心设计的思考题和计算例题，旨在引导读者将理论知识应用于解决实际的物理问题，从而达到学以致用的目的。我们相信，通过对这些基础而又深刻的物理学原理的系统学习，读者将能够更好地理解驱动我们这个物质世界的根本法则，并为进一步探索更深层次的科学奥秘打下坚实的基础。

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