物理学与偏微分方程(上册)

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出版者:高等教育出版社
作者:李大潜、秦铁虎
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1900-01-01
价格:11.5
装帧:
isbn号码:9787040059113
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 偏微分方程
  • 不够数学化
  • PDE
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  • 偏微分方程
  • 数学物理
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  • 微分方程
  • 连续介质力学
  • 电磁学
  • 量子力学
  • 经典力学
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具体描述

作者曾以本书的内容作为大学高年级

《物理学与偏微分方程(上册):探索微观世界与宏观规律的数学基石》 本书旨在为读者提供一个深入理解物理世界运行机制所需的数学工具——偏微分方程。在物理学的广阔领域中,从最基本的粒子相互作用到最复杂的宇宙演化,几乎所有的动态过程和平衡状态都可以用偏微分方程来精确描述。本书(上册)将带领读者踏上这场激动人心的探索之旅,重点关注那些构成现代物理学基石的经典方程及其在不同物理现象中的应用。 核心内容概述: 我们将从一维波动方程的引入开始,这是描述诸如弦振动、声波传播等现象的最简单但却至关重要的模型。通过分析波动方程的性质,读者将学习到傅里叶级数和傅里叶变换等强大的数学工具,它们是解决偏微分方程的关键,也为理解信号的组成提供了深刻的洞察。 接着,我们将转向热传导方程(扩散方程)。这个方程描述了热量如何在一个区域内扩散,也广泛应用于扩散过程,如化学物质的混合、粒子在随机过程中的运动,甚至股票价格的波动。我们将探讨稳态解、瞬态解以及边界条件和初始条件对解的影响,并介绍分离变量法、格林函数法等求解技术。 然后,我们将深入研究拉普拉斯方程和泊松方程,这两者是描述静电场、引力场以及其他稳态势场问题的核心。我们会分析这些方程的性质,如唯一性、最大值原理,并学习如何利用格林函数和分离变量法求解在不同几何区域内的势场问题。这部分内容对于理解电磁学、流体力学以及材料科学等领域至关重要。 此外,本书还将触及多维波动方程、热传导方程和拉普拉斯方程,展示如何将一维的分析方法推广到更高维度,以及在处理更复杂的边界条件和区域时所面临的挑战和相应的解决方案。读者将了解到,即使是简单的物理概念,在多维空间中也可能呈现出令人着迷的数学结构。 贯穿全书的数学方法与物理应用: 分离变量法: 这是求解许多线性偏微分方程的基本方法,通过将一个具有多个自变量的方程分解为多个单变量方程的乘积来寻找特解。我们将详细讲解其原理和应用,并展示如何通过叠加这些特解来构造一般解。 傅里叶级数与傅里叶变换: 作为函数展开的强大工具,傅里叶方法能够将复杂的周期函数或非周期函数分解为一系列简单的正弦和余弦函数的叠加,从而简化偏微分方程的求解过程。 格林函数法: 这种方法提供了一种通用的求解线性微分方程(包括偏微分方程)的方法,特别是对于非齐次方程和具有任意源项的方程。格林函数可以看作是方程对一个点状“源”的响应,一旦确定,就可以通过积分来获得任意源项的解。 物理概念的数学化: 本书不仅教授数学工具,更强调如何将物理概念(如能量守恒、动量守恒、高斯定律等)转化为数学方程,并理解方程的解如何对应于具体的物理过程。 经典物理场景的深入解析: 从轻柔的琴弦振动到热量的无声传递,再到无形的电场分布,本书将通过大量生动、贴近实际的物理例子,帮助读者直观理解偏微分方程在描述这些现象时的精确性和普适性。 本书的目标读者: 本书适合于大学理工科专业本科生,尤其是物理、数学、工程等相关专业的学生。对于对物理现象背后的数学原理感兴趣的科研人员、工程师以及数学爱好者,本书也将是一份极具价值的参考资料。 通过学习本书,读者将不仅掌握一系列强大的数学分析工具,更能深刻理解它们在揭示物理世界奥秘中所扮演的关键角色,为进一步深入学习更前沿的物理理论打下坚实的数学基础。

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读后感

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用户评价

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当我第一次看到《物理学与偏微分方程(上册)》这本书时,我就被它所传达出的严谨和系统性所吸引。这本书的标题直指核心,预示着它将带领读者深入探索数学工具在物理学中的应用。我猜测,这本书的开篇可能会从一些经典的物理问题出发,例如描述物质如何随着时间缓慢地改变其状态,或者描述一种效应如何在空间中传播。在解决这些问题时,偏微分方程就成为了不可或缺的工具。我特别希望书中能够详细讲解一些基础的偏微分方程,例如描述热量扩散的热传导方程,以及描述波传播的波动方程。我希望作者能够清晰地阐述这些方程的推导过程,并解释它们在不同物理场景下的具体含义。例如,在讲解波动方程时,是否会深入分析弦的振动、声音的传播,甚至光的传播?而热传导方程又如何在描述物体温度变化的过程中展现其威力?这本书的出现,无疑为我提供了一个系统学习物理学数学基础的绝佳平台。

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这本书的装帧设计本身就给人一种沉稳而专业的质感,封面选用的颜色是那种深邃的蓝色,像是夜空中最明亮的星辰,给人一种探寻未知宇宙的冲动。翻开扉页,纸张的触感细腻而略带韧性,印刷清晰,字迹规整,这无疑为即将展开的知识之旅奠定了良好的基础。拿到这本书的时候,我首先被它厚重的体积所吸引,这预示着里面蕴含着相当丰富的物理学知识,特别是关于偏微分方程的深度探讨。我猜想,它应该会带领读者从最基础的概念讲起,逐步深入到一些更加复杂和抽象的数学工具在物理学问题中的应用。例如,在流体力学、电磁学、量子力学等物理学核心分支中,偏微分方程扮演着至关重要的角色,它们是描述自然现象背后数学规律的语言。我尤其期待书中能够详细讲解傅里叶变换、拉普拉斯变换等在求解偏微分方程中的应用,以及边界条件和初始条件是如何影响解的性质的。这本书的出现,对于那些希望将数学工具与物理现象进行深度融合,理解物理理论的数学根基的读者来说,无疑是一笔宝贵的财富。它不仅仅是关于数学公式的堆砌,更是一种思维方式的引导,教会我们如何用数学的视角去审视和理解这个复杂而美丽的世界。

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当我拿到《物理学与偏微分方程(上册)》这本书时,我立刻被它厚重的体量和精良的装帧所吸引。这无疑是一本需要潜心钻研的学术著作。我期待这本书能够系统地介绍偏微分方程在物理学中的应用,并将抽象的数学概念与具体的物理现象紧密结合。我猜测,本书的开篇可能会从一些基础的物理问题入手,比如描述粒子在空间中的运动轨迹,或者描述能量如何在介质中传递。在解决这些问题时,往往需要用到对时间或空间求导的数学工具,也就是偏微分方程。我特别希望书中能够详细讲解一些经典的偏微分方程,例如描述波动现象的波动方程,以及描述扩散过程的扩散方程。我希望作者能够清晰地阐述这些方程的推导过程,并解释它们在不同物理场景下的具体含义。例如,在讲解波动方程时,是否会深入分析弦的振动、声波的传播,甚至光的传播?而扩散方程又如何在解释物体温度随时间变化的过程中展现其威力?这本书的出现,为我深入理解物理学的数学本质提供了极大的便利。

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这本书的外观就给我一种“硬核”的感觉,厚厚的书页,严谨的排版,让我知道这绝不是一本轻松的读物,但这也正是我所追求的。我希望它能够像一位经验丰富的导师,耐心细致地引导我穿越偏微分方程的海洋,并从中汲取物理学的精髓。我猜想,书中会从一些基础的物理模型开始,例如牛顿定律在多体系统中的应用,或者能量守恒定律在连续介质中的体现,然后引出描述这些现象的数学方程,其中很可能就会涉及到偏微分方程。例如,在描述粒子运动时,我们可能会用到描述加速度的二阶导数,而在描述场的变化时,则会涉及到对时间或空间的偏导数。我非常期待书中能够清晰地阐述偏微分方程的物理含义,不仅仅是给出公式,更重要的是解释这些公式背后所蕴含的物理规律。比如,泊松方程在引力场中的应用,它的解如何描述了引力势的分布?拉普拉斯方程在静电场中的应用,又如何与场线的性质相关联?我对这些问题的解答充满期待,因为这能帮助我将抽象的数学语言转化为对物理世界的直观理解。

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这本书的外观给我一种严谨而专业的印象,厚实的封面和高质量的纸张都暗示着其内容的深度和学术性。作为一名对物理学理论充满探索欲望的读者,我一直渴望能有一本教材,能够将复杂的物理现象与精密的数学语言联系起来。《物理学与偏微分方程(上册)》这个书名,精准地击中了我的需求。我设想,本书将从物理学的基本概念出发,例如描述物质运动的状态量,以及它们如何随时间和空间发生变化。在这些变化过程中,常常会涌现出各种各样的偏微分方程。我尤其期待书中能够详细介绍一些基础的偏微分方程,比如描述扩散过程的方程,它在许多物理现象中都有体现,如热量的传导、物质的扩散等。同时,我也对书中是否会介绍描述波动的方程,比如波动方程,充满期待,因为波动现象是物理学中一个极其普遍而重要的主题,理解其数学描述,能帮助我们更好地理解声、光、电磁波等各种波的性质。

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这本书给我的第一印象是它的专业性和深度。封面设计简洁而富有力量,没有过多的装饰,直接点出了书的主题。翻开书页,扑面而来的便是严谨的数学符号和物理概念,这让我知道,这是一本需要认真对待的书。我猜想,它会从一些经典的物理问题出发,比如描述物质如何随时间扩散,或者波如何在空间中传播。这些现象背后,往往隐藏着复杂的数学关系,而偏微分方程正是用来刻画这些关系的利器。我非常期待书中能够详细阐述诸如热传导方程、波动方程、扩散方程等在物理学中的应用。例如,当讲解波动方程时,是否会分析弦的振动、声波的传播、光的衍射等具体例子?而热传导方程又如何在描述物体温度分布随时间变化的过程中发挥作用?我尤其关注书中是否会提供一些求解这些方程的通用方法,比如分离变量法、特征线法等,以及这些方法在不同物理问题中的适用性。这本书无疑为我提供了一个深入理解物理学数学基础的绝佳机会。

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当我拿到《物理学与偏微分方程(上册)》这本书时,我立刻感受到了一种知识的厚重感。它的排版精良,纸张的质感也非常好,给人一种值得仔细研读的感觉。我期待这本书能够带领我走进物理学世界的数学殿堂,特别是偏微分方程在其中的重要作用。我猜想,书中会从一些描述物理系统状态随时间和空间变化的方程入手,例如,描述流体运动的纳维-斯托克斯方程,虽然可能在“上册”中只是初步介绍,但其重要性不言而喻。我也非常希望书中能够讲解一些相对基础但应用广泛的偏微分方程,例如拉普拉斯方程和泊松方程,它们在静电学、引力学等领域有着至关重要的地位。如何理解这些方程的几何意义和物理意义,如何通过求解这些方程来预测物理现象的发生,是我非常感兴趣的部分。这本书的出现,无疑为我提供了一个系统学习物理学数学工具的宝贵途径,让我能够更深入地理解物理世界的运行规律。

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当我第一眼看到《物理学与偏微分方程(上册)》这本书时,我便被其厚重的知识分量所吸引。它不仅仅是一本介绍数学工具的书,更是一座连接物理学世界与数学严谨性之间的桥梁。我设想,这本书会从最基础的物理概念出发,例如描述物质运动的状态量,如位置、速度、加速度等,然后通过对这些量随时间和空间变化的观察,引出描述其演化的数学方程。而其中,偏微分方程无疑是描绘这些连续变化的最佳工具。我特别希望书中能够深入讲解一些基础的偏微分方程,比如扩散方程,它在描述热量在物体中的传播,或者粒子在介质中的扩散等现象时,扮演着核心角色。同时,我也期待书中能对薛定谔方程有所介绍,尽管这是量子力学的核心,但它本身就是一个著名的偏微分方程,理解其形式和初步的解法,对于理解量子世界的奥秘至关重要。这本书的出版,对于那些希望深入理解物理现象的底层数学原理的读者来说,无疑是一份厚礼,它将带领我们一步步揭开物理世界的数学面纱。

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这本书的封面设计给我一种学术氛围浓厚的感受,沉稳的色调和清晰的字体,都透露出内容的专业性和严谨性。我一直对物理学中的各种现象和规律背后的数学原理感到好奇,而偏微分方程无疑是连接这两者的一条重要纽带。我设想,《物理学与偏微分方程(上册)》会从一些基础的物理模型开始,例如描述粒子运动的动力学方程,或者是描述场分布的静力学方程,然后逐步引入更复杂的偏微分方程来刻画这些物理系统的演化。我非常期待书中能够详细讲解诸如拉普拉斯方程、泊松方程以及热传导方程等在物理学中的应用。例如,在学习静电学时,拉普拉斯方程和泊松方程如何描述了电势的分布,以及它们与高斯定律的关系?而热传导方程又如何在解释物体温度如何随时间分布时发挥作用?这本书的出现,让我看到了深入理解物理世界奥秘的希望,它将是我探索物理学数学魅力的重要指引。

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作为一名对理论物理充满好奇的初学者,我一直渴望找到一本能够系统性地介绍偏微分方程在物理学中应用的教材。当我看到《物理学与偏微分方程(上册)》时,我的眼睛立刻亮了起来。书的标题就直接点出了核心内容,并且“上册”二字暗示了其内容的系统性和完整性,这对于我这样需要循序渐进学习的人来说至关重要。我设想这本书会从一些经典的物理问题入手,比如热传导、波动现象,然后引入相应的偏微分方程,如热传导方程、波动方程等。书中应该会详细讲解这些方程的推导过程,以及它们在不同物理场景下的具体含义。我特别期待作者能够用生动形象的语言来解释抽象的数学概念,避免枯燥的推导而失去读者的兴趣。例如,在讲解波动方程时,是否会结合弦的振动、声波的传播等例子,让我们直观地感受到方程的物理意义?此外,对于不同类型的偏微分方程,如椭圆型、抛物型和双曲型方程,它们各自的特点以及在物理学中的应用领域,我也非常想了解。这本书的出现,让我看到了通往更深层次物理理解的希望,它可能就是我打开物理学奥秘大门的钥匙。

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