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出版者:山东教育出版社

作者:阎金铎

出品人:

页数:300

译者:

出版时间:2001-6-1

价格:10.60

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787532833542

丛书系列:

图书标签:

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《宏观世界的探索：经典物理学原理与应用》 本书简介 《宏观世界的探索：经典物理学原理与应用》是一部旨在深入浅出地介绍经典物理学核心概念、基本定律及其在实际工程与自然现象中应用的权威著作。本书内容横跨力学、热学、光学和电磁学四大经典物理学支柱领域，力求构建一个完整、连贯且富有洞察力的知识体系，帮助读者从微观粒子层面上升到宏观世界的规律认知。 第一部分：牛顿力学的辉煌与拓展 本部分聚焦于描述物体运动和相互作用的基石——经典力学。 第一章：运动学的精确描述 本章首先详细阐述了描述运动所需的量，如位移、速度和加速度，并着重讨论了在不同参考系（惯性系与非惯性系）下运动描述的差异。我们深入探讨了一维和二维运动的数学模型，特别是抛体运动在均匀引力场中的精确解析解，并辅以大量实际案例，例如弹道计算的简化模型。 第二章：牛顿运动定律的本质 牛顿三大定律是理解所有宏观机械现象的逻辑起点。本章不仅复述了定律本身，更侧重于对“力”这一核心物理量的物理意义进行辨析。惯性质量与引力质量的等效性被置于重要地位，并通过伽利略变换下的不变量性进行了初步探讨。功、能与动量的概念被引入，它们作为守恒量的地位，为分析复杂系统提供了更强大的工具。 第三章：能量与动量的守恒 守恒定律是物理学中最深刻的原理之一。本章详细分析了机械能（动能与势能）在保守力场中的守恒条件，并扩展到非保守力做功对系统总能量的影响。动量守恒定律在涉及碰撞（弹性与非弹性）和火箭推进等场合的应用被系统梳理。此外，本章还涉及了转动运动学，包括角速度、角动量以及转动惯量（平行轴定理与转轴定理）的计算方法，最后将角动量守恒定律应用于行星轨道分析。 第四章：振动、波与相对性初探 本章开始过渡至更精妙的宏观现象描述。简谐振动（SHM）的数学模型及其在弹簧振子和单摆系统中的具体表现被详尽分析。随后，线性波的传播特性，包括波速、频率、波长和波的叠加原理（干涉与拍现象），构成了本章的后半部分。本章结尾简要回顾了经典力学在处理高速或强引力场问题时的局限性，为现代物理学的发展埋下伏笔。 第二部分：热力学与统计物理的宏观视角 本部分旨在阐释能量的另一种重要形式——热能，及其统计学基础。 第五章：气体动理论与宏观热力学 本章从微观角度（分子运动论）出发，推导了理想气体的压强、平均动能与温度之间的关系，解释了宏观量是如何由大量微观粒子行为统计而来的。随后，本书转入经典热力学，详细界定了温度、热量、内能、功等基本热力学量。 第六章：热力学定律的普适性 热力学第一定律（能量守恒的推广）被应用于各种过程（等温、等压、绝热）的分析。第二定律是本章的重点，熵的概念被引入，不仅从克劳修斯积分形式给出定义，更从玻尔兹曼的统计意义上加以阐释。热机效率的卡诺循环分析，展示了能量转换的理论极限。第三定律则界定了绝对零度的不可达到性。 第七章：物质的热力学性质 本章探讨了物质在不同相态下的热力学行为。固体的比热容（杜隆-珀蒂定律及其修正）、液体的相变（熔化、汽化）的热力学条件，以及热容与比热的比热比等参数的测量方法和意义被详细讨论。 第三部分：经典光学与电磁学的统一 本部分致力于展现光作为电磁波的本质，以及电、磁现象的内在联系。 第八章：几何光学与成像原理 本书从费马原理出发，系统阐述了光的几何光学特性，包括反射和折射定律。平面镜、球面镜和透镜的成像规律，通过焦距、物距和像距的系统推导，构成了本章的核心内容。光学仪器的基本原理，如望远镜和显微镜的放大率计算，提供了实际应用案例。 第九章：波动光学：光的本性 本章深入到光作为波的特性。光的干涉现象，特别是杨氏双缝干涉和薄膜干涉，被用于精确测量光的波长。衍射现象，如单缝衍射和光栅衍射，展示了光波绕过障碍物的特性，并由此引出光学仪器的分辨本领的限制。最后，光的偏振现象及其产生机制，为理解横波性质提供了关键证据。 第十章：静电学与稳恒电流 电磁学部分从电荷和库仑定律开始。电场强度、电势以及电势能的概念被系统化。高斯定律作为描述电场分布的强大工具，被应用于对称性电场问题的求解。随后，电容器的结构、电容的计算以及电介质对电场的影响被详细分析。稳恒电流部分则侧重于欧姆定律、电阻定律及其在电路分析中的应用（基尔霍夫定律）。 第十一章：磁场与电磁感应 本章的核心是毕奥-萨伐尔定律和安培环路定律，用于计算稳恒电流产生的磁场。带电粒子在电场和磁场中的运动轨迹（如质谱仪的原理）被深入分析。法拉第电磁感应定律和楞次定律揭示了变化的磁场如何产生电动势。最后，本书讨论了自感与互感，并为麦克斯韦方程组的引入做了铺垫，强调了变化的电场和磁场之间的相互激发是电磁波存在的根本原因。 结语 《宏观世界的探索》力求在严谨的数学推导与直观的物理图像之间找到完美的平衡。本书旨在为具有一定微积分基础的读者提供一个全面、深入且结构清晰的经典物理学知识框架，而非停留在对特定实验或例题的简单复述。全书强调物理思想的连贯性、守恒律的普适性以及模型构建的逻辑性，是理解更深层次现代物理学的基础读物。

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