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出版者:航空出版社

作者:杨军

出品人:

页数:173

译者:

出版时间:2005-7

价格:20.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787801836229

丛书系列:

图书标签:

• 导弹制导
• 制导与控制
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• 控制系统
• 系统设计
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• 武器系统

经典物理学基础：从牛顿力学到相对论的探寻 作者： 著名物理学家团队 出版社： 权威学术出版社 页数： 约850页 开本： 16开 装帧： 精装 --- 内容概述 《经典物理学基础：从牛顿力学到相对论的探寻》是一部旨在为物理学和工程学领域的研究人员、学生及爱好者提供全面而深入的经典物理学知识体系的权威著作。本书超越了传统教科书的简单知识罗列，力求构建一个连贯、深入且具有启发性的理论框架，涵盖了从十七世纪的科学革命到二十世纪初现代物理学曙光出现的关键性物理学分支。 全书结构严谨，内容覆盖了宏观经典物理学的核心支柱：牛顿力学、热力学与统计力学、经典电磁学，并以爱因斯坦的狭义相对论作为经典物理学向现代物理过渡的桥梁。本书强调物理概念的深刻理解、数学工具的熟练运用以及实验证据与理论模型的完美结合。 详细章节内容介绍 第一部分：牛顿力学与刚体动力学（约300页） 本部分深入探讨了描述宏观物体运动的基础——牛顿经典力学。它不仅复习了基本的运动学和动力学定律，更侧重于建立解决复杂物理问题的系统性方法。 1. 运动学与基本定律的再审视： 详细分析了惯性系与非惯性系中的运动描述，重点解析了科里奥利力和离心力在旋转参考系中的物理意义和应用。 2. 功、能与守恒定律： 超越了简单的动能和势能定义，深入探讨了保守力场中的势能概念，系统的阐述了机械能守恒定律在各种复杂系统中的普适性。变分原理在力学中的应用，如最小作用量原理，被详细介绍，为后续更高级的理论（如拉格朗日力学）奠定基础。 3. 系统的动力学分析： 着重于质点系和刚体的运动。对于刚体动力学，详细解析了转动惯量、欧拉方程、角动量守恒在三维空间中的精确应用。特别设置了一章专门讨论了复杂的陀螺运动及其在工程学中的实际表现，如进动与章动。 4. 振动与波动： 对简谐振动、阻尼振动和受迫振动进行了详尽的数学建模和物理分析。波动部分则从一维波动方程出发，扩展到三维空间中的声波和横波传播，强调了傅里叶分析在解析复杂振动模式中的作用。 第二部分：热力学与统计物理基础（约250页） 本部分系统地介绍了描述大量粒子聚集体宏观性质的热力学定律，并从微观统计角度解释了这些宏观现象的统计本质。 1. 热力学定律的严谨构建： 从经验定律出发，严谨地推导了热力学第一、第二和第三定律。对熵的概念给予了深入的解释，不仅停留在数学定义，更探讨了其不可逆性和与信息论的潜在联系。 2. 热力学过程与应用： 详细分析了各种热力学循环（如卡诺循环、奥托循环、狄塞尔循环），并着重于分析实际热力学过程中的能量转化效率极限。讨论了热力学势（内能、焓、亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能）在化学平衡和相变分析中的关键作用。 3. 统计力学的微观基础： 引入了概率论和统计方法，区分了玻尔兹曼统计、费米-狄拉克统计和玻色-爱因斯坦统计的适用条件。通过对理想气体分子运动论的深入分析，推导出麦克斯韦速度分布，并阐明了这些统计分布如何自然地导出宏观热力学术语。 第三部分：经典电磁学：场与波的统一（约250页） 本部分致力于展示麦克斯韦如何将电学、磁学和光学统一在一个优雅的数学框架内。 1. 静电学与静磁学： 从库仑定律出发，系统地介绍了电场和磁场的性质。高斯定律和安培定律的矢量形式和积分形式被深入剖析。重点讲解了电势与磁矢势在求解复杂边界条件问题中的优势，并讨论了介质（电介质和磁介质）对场分布的影响。 2. 麦克斯韦方程组的建立： 本书的核心部分之一。详细阐述了引入“位移电流”的必要性，并完整推导了在任意介质中传播的麦克斯韦方程组。对法拉第电磁感应定律的深入探讨，揭示了变化的磁场如何产生电场。 3. 电磁波的传播与辐射： 利用麦克斯韦方程组，推导出均匀介质中电磁波的波动方程。详细分析了平面波的性质，包括波的传播方向、偏振态（线偏振、圆偏振、椭圆偏振）。随后，深入探讨了电磁波在导体、介质界面上的反射与折射规律，并简要介绍了偶极子辐射的基本原理。 第四部分：狭义相对论基础（约50页） 本部分作为对经典物理学的拓展和修正，为理解二十世纪物理学奠定了基础。 1. 相对性原理的革命： 基于两个基本假设——相对性原理和光速不变原理，系统地推导了洛伦兹变换，取代了伽利略变换。 2. 时空的新几何观： 详细分析了相对论性效应，如时间膨胀、长度收缩和同时性的相对性。引入了四维时空（闵可夫斯基空间）的概念，并讨论了四维矢量在物理定律中的应用。 3. 相对论性动量与能量： 推导了相对论性的动量和能量关系，特别是著名的质能等效公式 $E=mc^2$ 的推导过程和物理意义，强调了质量和能量的内在联系。 教学特色与受众定位 本书的特点在于其理论深度、数学严谨性和物理洞察力的完美平衡。 1. 数学工具的强化： 每个章节都配备了丰富的矢量分析、张量分析（在电磁学和相对论中）的预备知识和应用实例。 2. 面向问题的解决： 书中包含数百道精心设计的习题，从基础概念验证到复杂的工程应用问题，旨在培养读者解决实际物理难题的能力。 3. 历史与哲学的融入： 穿插了对重要物理学家（如伽利略、牛顿、麦克斯韦、洛伦兹）思想演变路径的介绍，帮助读者理解物理学理论是如何在实验的驱动下逐步完善的。 目标读者： 本书适合高等院校物理学、应用物理学、航空航天工程、电子信息工程、机械工程等专业的高年级本科生、研究生，以及需要系统回顾和深入理解经典物理学原理的工程技术人员。它不仅是课堂教材的理想选择，更是个人深入研究的必备参考书。

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