21世纪高校改革创新教材-普通物理实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:山东大学

作者:朱俊孔

出品人:

页数:413 页

译者:

出版时间:2004-8

价格:30.0

装帧:平装

isbn号码:9787560723303

丛书系列:

图书标签:

• 物理实验
• 普通物理
• 高校教材
• 21世纪
• 改革创新
• 大学物理
• 实验教学
• 教学参考
• 理工科
• 物理

《现代物理导论：从经典到前沿》 本书简介 本书旨在为物理学、工程学及相关理工科专业本科生提供一个全面而深入的现代物理学基础知识体系。内容涵盖了从宏观经典物理学的核心概念到微观量子世界和相对论的革命性思想，并延伸至当代物理学的前沿领域，旨在培养学生严谨的科学思维和解决复杂问题的能力。 第一部分：经典物理学的巩固与深化 本部分旨在夯实学生对经典物理学基本原理的理解，为后续的现代物理学习打下坚实的数学和概念基础。 第一章：精确测量的艺术与不确定性分析 本章首先回顾了物理学中测量活动的重要性，重点探讨了现代实验中对不确定性（误差）的量化和管理。内容包括系统误差与随机误差的区分、标准差的计算、高斯（正态）分布在数据处理中的应用。详细讲解了数据拟合的最小二乘法原理，并介绍了如何使用专业软件（如Origin或Python库）进行高效的数据分析和图形展示。本章强调，精确的测量是科学发现的基石，对误差的理解是区分严谨科学与粗略估计的关键。 第二章：力学基础的再审视：从牛顿到拉格朗日 本章超越了初级力学中常见的直角坐标系分析，引入了更普适的场论观点。深入探讨了保守力场、势能的概念以及角动量守恒的深刻意义。随后，本书引入了变分原理的视角，详细推导了拉格朗日力学（Lagrangian Mechanics）的基本方程——欧拉-拉格朗日方程。通过分析简谐振子和复杂约束系统（如双摆），展示了拉格朗日形式在处理复杂系统时的优越性和简洁性。 第三章：电磁场的统一视角 本章从电荷和电流的基本概念出发，系统梳理了静电场、稳恒磁场和时变电磁场。重点放在麦克斯韦方程组（Maxwell's Equations）的完备性上，并详细讨论了其在微分形式和积分形式下的物理意义。随后，深入探讨了电磁波的产生、传播特性（坡印廷矢量、电磁场的能量与动量），并讨论了光速的相对论性起源。本章通过电磁波在介质中的传播案例，加深学生对场这一物理实在的理解。 第二部分：现代物理学的两大支柱 本部分是本书的核心内容，聚焦于20世纪物理学的两大革命性理论——相对论与量子力学。 第四章：狭义相对论：时空的革命 本章从迈克尔逊-莫雷实验的悖论出发，系统阐述了爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设。详细推导了洛伦兹变换，并基于此变换分析了时间膨胀、长度收缩等反直觉现象。重点讨论了相对论性的动量和能量，推导出著名的质能等效关系 $E=mc^2$，并结合高速粒子衰变和粒子对撞实验，展示其实际应用。 第五章：广义相对论导论与引力本质 本章对狭义相对论进行了推广，引入了等效原理，阐述了引力本质上是时空几何的弯曲。虽然不进行严格的张量分析，但通过几何图像和思想实验（如自由落体运动、光线在引力场中的偏折），解释了牛顿引力与爱因斯坦引力理论的区别。讨论了水星近日点进动、引力红移等实验证据。 第六章：量子力学的诞生与波粒二象性 本章追溯了黑体辐射、光电效应和康普顿效应等经典物理无法解释的现象，引导学生理解普朗克常数和光子概念的引入。详细讨论了德布罗意波假设，通过电子衍射实验确立了物质的波粒二象性。本章强调了波函数 $psi$ 的引入，并讲解了其概率解释（玻恩诠释）。 第七章：量子力学的基本方程与应用 本章引入薛定谔方程（时间依赖和时间无关形式），作为描述微观粒子运动的核心动力学方程。通过一系列“基本盒子”问题（一维无限深势阱、有限深势阱、阶梯势垒），教授学生如何求解薛定谔方程，并理解量子化能级、隧穿效应等关键概念。同时，引入了谐振子问题，展示了量子力学在处理振动系统时的强大能力。 第八章：原子结构与角动量 本章将量子力学应用于原子体系。首先回顾了玻尔模型及其局限性，随后引入了更严格的描述，包括中心势场问题（氢原子体系）。重点讨论了量子数（主量子数、轨道角动量量子数、磁量子数）的物理意义。引入了自旋角动量概念，并解释了泡利不相容原理对于多电子原子结构和元素周期表的决定性作用。 第三部分：深入前沿：凝聚态与粒子物理的初探 本部分旨在拓宽学生的视野，使其了解现代物理学研究的主要方向。 第九章：固体物理导论：电子的集体行为 本章从晶体结构和布拉维点阵入手，解释了固体物质的周期性势场。运用能带理论（Band Theory），解释了导体、半导体和绝缘体在电子结构上的本质区别，并引入了有效质量的概念。详细讨论了半导体的本征激发和掺杂效应，为理解现代电子器件提供了物理基础。 第十章：核物理与基本粒子 本章概述了原子核的结构（核力、结合能、液滴模型）。详细介绍了放射性衰变规律（$alpha, eta, gamma$ 衰变）及其在核反应中的应用。随后，视野转向粒子物理学，介绍了基本粒子分类（夸克与轻子）、四大基本相互作用力的框架（强、弱、电磁、引力），以及标准模型的初步概念，如中微子质量与希格斯机制的引言。 实验与计算方法补充 本书在每一章后都附带了“概念深化与计算探究”模块，鼓励学生运用本章所学知识进行数值模拟和数据分析。补充材料包括：傅里叶分析在波形处理中的应用、误差传递公式的严格推导、以及基于Python/MATLAB的薛定谔方程数值求解入门指南，旨在培养学生将理论模型转化为可计算、可验证的科学实践的能力。 本书特色 本书注重理论的严谨性与概念的直观性相结合，通过大量的实例和思想实验，帮助读者跨越从直觉思维到抽象物理描述的鸿沟。数学工具的引入是服务于物理图像的构建，力求使读者在掌握先进物理理论的同时，也具备独立分析和解决复杂物理问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书在实验操作指导的详尽程度上，简直到了“手把手”的程度，对于动手能力相对薄弱的学生来说，简直就是救星。我记得翻阅到某一个光学实验章节时，原本以为会是简略的步骤罗列，没想到作者竟然细致到了仪器的安装角度和光路的校准技巧，甚至还配上了高清的实物照片来对比“正确姿态”和“常见错误姿态”。这种“图文并茂，且注重细节”的呈现方式，极大地减少了学生在实际操作中因理解偏差而浪费的时间和精力。更让我印象深刻的是，书中关于安全规范的部分，不仅仅是泛泛而谈，而是结合具体的实验场景，用加粗的警示语和流程图的形式，明确告知了潜在的危险点和应急处理步骤。这体现了教材编写者对实验安全的高度重视，远超出了教学大纲的基本要求。这种对流程细节的极致打磨，确保了学习者能够平稳、高效地完成实验，真正将精力聚焦于物理现象的观察和分析上，而不是纠结于“我该怎么把这个零件装上去”。

评分☆☆☆☆☆

这本书在配套资源的支持方面，确实展现出了“21世纪教材”应有的现代化水准，这绝对不是一本可以孤立使用的纸质书。我特别留意了书中提到的在线资源入口，似乎提供了一整套数字化的辅助材料，这在传统的物理实验教材中是比较少见的。据我了解，这套资源中包含了高质量的视频演示，用动态的方式展示了那些难以用静态图纸描述的复杂组装过程，这对于远程学习或者自学都提供了极大的便利。此外，听说配套的电子版教材支持高亮标记和批注的云同步功能，这让小组讨论和个人复习时的效率大大提升。更重要的是，它似乎还提供了一套自动批改的在线习题系统，能够即时反馈学生在理论理解和数据处理上的问题，这使得教师能够将更多的时间投入到实验室指导而非批改作业上。总而言之，这本教材不再是一个孤立的知识载体，而是一个整合了视觉、实践、互动和反馈的完整学习生态系统，真正做到了技术赋能教育的理念。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调，配上简洁有力的书名字体，立刻就给人一种严谨又充满现代气息的感觉。我一直觉得教科书的封面设计很大程度上决定了读者对它的第一印象，而这本《21世纪高校改革创新教材-普通物理实验》显然在这方面下了不少功夫。翻开内页，纸张的质感也相当不错，不是那种廉价的道林纸，而是略带磨砂感的铜版纸，这使得图表的印刷清晰度非常高，即便是那些复杂的电路图和实验装置示意图，看起来也毫不费力。更值得称赞的是，全书的排版布局非常讲究，章节标题的字体大小、行间距的设置，都体现出一种对阅读体验的深度考量。我尤其喜欢它在关键概念旁边设置的小提示框，那些小小的、用不同颜色标注的区域，像是经验丰富的老教授在耳边低语，瞬间就能抓住核心要点，避免了在冗长文字中迷失方向。这种注重细节的设计，使得即使是第一次接触物理实验的学生，也能快速进入状态，而不是被厚重的理论吓倒。整体来看，这本教材在视觉传达和用户友好性上，无疑达到了一个非常高的水准，为后续的学习打下了坚实的心理基础。

评分☆☆☆☆☆

从教材的整体结构来看，它显然是经过了深思熟虑的精心设计的，逻辑链条非常完整且富有层次感。它似乎遵循了一种“由浅入深，螺旋上升”的教学理念。初期的基础性实验，着重于巩固基本概念和测量技能，语言风格相对平实直接。但随着章节的推进，难度逐渐攀升，引入了更多涉及现代物理概念的综合性实验，比如半导体特性测试或激光干涉测量等。在这些高级实验部分，作者的笔锋明显变得更加锐利和学术化，开始引入相关的专业术语和前沿理论简介，这使得教材能够更好地衔接后续的专业课程。这种循序渐进的难度梯度设计，避免了“一上来就陡坡”带给初学者的挫败感，同时也确保了高年级学生能够从中找到足够的挑战性。最关键的是，它似乎还预留了“扩展阅读”或“进阶探究”的接口，鼓励那些学有余力的读者能够主动去探索教材内容之外的知识疆域，展现了其作为创新教材应有的开放性和包容性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度，带给我一种耳目一新的感觉，它完全跳出了传统物理实验教材那种陈旧、公式堆砌的窠臼。我最欣赏的是它对于实验背景和现实意义的阐述。很多实验不再是孤立的验证性练习，而是被巧妙地融入到现代科技的语境中。比如，在讲解电磁感应定律时，作者并没有停留在法拉第笼的简单演示上，而是花了大量篇幅去探讨现代无线充电技术和电磁屏蔽的原理，这极大地激发了我探究背后的物理机制的兴趣。此外，它对误差分析的处理也极其到位，不再是简单地计算百分比误差，而是深入探讨了系统误差和随机误差的来源，并引导我们使用更先进的统计学方法进行数据处理。这种强调批判性思维和数据科学素养的教学方式，无疑更符合当前高校教育改革的方向——培养能够解决实际问题的创新人才。阅读过程中，我时常感觉自己像是在参与一个高水平的科研训练营，而不是在做一套被动的实验。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆