数学（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:秦朝永

出品人:

页数:134

译者:

出版时间:2008-1

价格:10.00元

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isbn号码:9787530942017

丛书系列:

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物理学导论：从经典到前沿的探索 本书导读： 在浩瀚的宇宙图景中，物理学无疑是理解世界运行规律的基石。本书《物理学导论：从经典到前沿的探索》旨在为读者构建一个既严谨又富有启发性的物理学知识体系。我们避开了对特定教材内容的重复或模仿，而是力求提供一个独立、深入且富有洞察力的视角，引领读者穿越经典物理学的宏伟殿堂，并触及现代物理学的最新疆域。本书的结构设计旨在循序渐进，确保即便是初次接触物理学的读者也能扎实地掌握核心概念，同时为有志于深入研究的读者铺设通往更高阶知识的阶梯。 --- 第一部分：经典物理学的基石——宏观世界的精确描绘 本部分聚焦于人类理解世界最初取得巨大成功的理论框架，它们构成了我们日常经验和工程技术的基石。 第一章：运动的几何与动力学基础 本章从最基本的概念——时间和空间——出发，探讨物体的运动规律。我们将详细解析描述运动的矢量分析方法，如位移、速度和加速度。随后的重点将转向牛顿三大运动定律。这些定律不仅仅是简单的公式，它们是描述物体在宏观低速世界中相互作用的深刻哲学。我们将通过丰富的实例，如抛体运动、约束运动（如斜面和滑轮系统）的受力分析，来展现如何利用这些定律建立精确的运动模型。此外，惯性系与非惯性系的概念将被深入讨论，为理解更复杂的加速系统打下基础。 第二章：能量、动量与守恒律 能量和动量是物理学中最核心的两个概念，它们代表了系统状态的“货币”和“交换媒介”。本章首先引入功的概念，并推导出动能定理。接着，我们将深入探讨势能，特别强调保守力场中的势能函数，并由此引出机械能守恒定律的普适性。动量部分将侧重于冲量与动量的关系，以及在碰撞和爆炸等瞬时相互作用中动量守恒的重要性。中心思想在于，守恒定律是物理学中最强大、最可靠的工具，它们独立于力的具体形式，揭示了自然界深层的对称性。 第三章：旋转动力学与刚体运动 偏离直线运动，旋转运动在自然界中无处不在，从行星的自转到陀螺仪的稳定。本章将经典平动概念的类比——转动惯量、角动量和转动能——引入刚体动力学。我们详细分析了转动惯量的计算方法，特别是平行轴定理和垂直轴定理的应用。角动量守恒定律在处理复杂的旋转系统（如花样滑冰运动员的收臂加速）中展现出其惊人的威力。本章还将探讨扭矩与角动量变化率之间的关系，以及力矩在建立旋转平衡时的作用。 第四章：万有引力与行星运动 开普勒定律和牛顿万有引力定律的结合，是物理学史上的一次伟大胜利。本章将详细推导牛顿的引力定律，并解释其矢量性质。我们将深入分析引力势能的概念，并解释为何引力场是保守场。通过将引力定律与第二定律结合，我们能够精确描述行星绕日轨道的椭圆特性，并理解逃逸速度的物理意义。此外，本章还会触及引力场中的潮汐现象，展示宏观引力理论在地球系统中的实际应用。 第五章：振动与波——周期性现象的数学描述 从钟摆的摆动到声波的传播，周期性现象是自然界的基本特征。本章首先聚焦于简谐振动（SHM），分析位移、速度和加速度随时间变化的规律，并引入胡克定律作为弹簧振子的基础。随后，我们将系统地介绍机械波，区分横波和纵波，并推导波速、波长和频率之间的关系。重点将放在波的叠加原理、干涉和衍射现象，这些现象是理解波动本质的关键。 第六章：热力学——能量的宏观统计 热力学是研究能量转换和物质宏观性质的学科。本章从零定律（温度的定义）和第一定律（能量守恒在热系统中的体现）开始。我们将详细解析气体做功、内能和热量传递的方式。第二定律是本章的灵魂所在，我们将从克劳修斯和开尔文的表述出发，引入熵（Entropy）的概念。熵作为系统无序度的量度，是理解热力学第二定律方向性的关键。最后，我们将简要介绍热机效率的理论极限——卡诺循环。 --- 第二部分：深入微观与速度极限——现代物理学的黎明 经典物理学在描述极小尺度和极高速度时遇到了瓶颈。本部分将介绍突破这些限制的关键理论。 第七章：电磁场理论的统一 麦克斯韦方程组是经典物理学的巅峰之作。本章从静电学（库仑定律、高斯定理）和静磁学（安培定律）出发，逐步过渡到变化的电荷和电流如何产生电磁场。重点在于法拉第电磁感应定律和麦克斯韦引入的“位移电流”概念。通过对麦克斯韦方程组的综合分析，我们将推导出电磁波的存在及其传播速度，从而揭示光本身的电磁本质。 第八章：狭义相对论——时空观的革命 爱因斯坦的狭义相对论彻底改变了我们对时间和空间的理解。本章基于两条基本假设（光速不变原理和相对性原理），系统推导洛伦兹变换。由此引申出的关键效应包括时间膨胀、长度收缩和相对论质量。最后，我们将探讨著名的质能等效关系 $E=mc^2$，理解质量和能量是如何相互转化的。 第九章：量子世界的开端——光与物质的粒子性 进入微观世界，经典理论失效。本章从黑体辐射问题入手，介绍普朗克关于能量量子化的假设。随后，我们将探讨光电效应，确立光子这一概念，证明光具有粒子性。随后，德布罗意提出物质波的概念，将波粒二象性推广到所有物质，这为后续的量子力学发展奠定了基础。 第十章：原子结构与量子化的能级 本章聚焦于对原子结构的理解。从卢瑟福的散射实验到玻尔对氢原子能级的成功解释，我们看到量子化不仅存在于电磁辐射中，也存在于束缚态粒子的能量中。尽管玻尔模型有其局限性，但它清晰地展示了能级跃迁与光谱线的对应关系，是迈向完整量子力学不可或缺的一步。 --- 第三部分：前沿探索——从核到宇宙的深层结构 本部分将涉及20世纪中叶至今，物理学在核子尺度和宇宙尺度上的重大进展。 第十一章：核物理学基础 本章开始探索原子核的内部结构。我们将介绍核力的特性、核子的结合能、放射性衰变的规律（$alpha, eta, gamma$ 衰变），并解释半衰期在放射性测年中的应用。随后，我们将深入探讨核裂变和核聚变的基本原理，以及它们在能源和天体物理学中的重要地位。 第十二章：固体物理导论与现代技术 现代社会建立在对物质性质的深刻理解之上。本章将简要介绍晶体结构和能带理论的基本概念，解释导体、半导体和绝缘体在电子结构上的区别。我们将重点讨论半导体的掺杂效应，这是理解所有现代电子设备（如晶体管）工作原理的关键。 结语：开放的科学前沿 本书的终点并非知识的终结，而是通往更深奥问题的起点。我们将在结语中概述量子场论、标准模型的基本框架、广义相对论的宇宙学意义，以及对暗物质和暗能量的探索，激发读者继续探索物理学无尽的奥秘。 本书的价值在于提供一个清晰、连贯的知识路径，它要求读者不仅要记住公式，更要理解其背后的物理图像和哲学意义。通过对这些核心理论的深入学习，读者将获得一把理解自然界复杂性的钥匙。

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