物理学导论（上册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学

作者:敬仕超

出品人:

页数:410

译者:

出版时间:2008-1

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787030205094

丛书系列:

图书标签:

• 物理
• 物理学
• 大学物理
• 物理导论
• 入门教材
• 理工科
• 自然科学
• 经典物理
• 力学
• 热学
• 振动与波

好的，这是一份关于《物理学导论（下册）》的详细图书简介，严格遵守您的要求：不包含《物理学导论（上册）》的内容，详细、自然，字数控制在1500字左右。 --- 物理学导论（下册）：探寻宏观世界的奥秘与量子的边界 图书简介 《物理学导论（下册）》是构建现代物理学知识体系不可或缺的第二部分。如果说上册奠定了经典力学与热力学的基础，那么本册则将读者的视野从日常经验的宏观世界，进一步推向电磁场的浩瀚波澜，并最终触及微观世界的奇特边缘——量子力学的初识领域。本书旨在为理工科专业学生及对物理学有深度求知欲的读者，提供一套严谨、连贯且富有洞察力的进阶学习路径。 全书内容紧密衔接，逻辑清晰，力求在保持物理图像直观性的同时，严格遵循数学推导的严密性。我们深知，理解物理学的精髓，不仅在于掌握公式，更在于领悟其背后的思想方法和实验验证的历程。 第一篇章：电磁场的交响——经典电动力学的核心 本篇是全书的基石，聚焦于十九世纪物理学最伟大的成就之一——电磁学的统一。我们不再将电、磁视为孤立的现象，而是通过一系列精妙的实验和深刻的理论构建，揭示它们同属于一个统一的物理实体：电磁场。 第一章：静电场与电势的精确描绘 我们将从电荷的基本性质出发，回顾库仑定律的矢量形式。随后，深入探讨电场线、电通量等概念，并详细阐述高斯定理——这一描述电荷分布与电场分布之间基本关系的数学工具。本章的重点在于电势的概念引入，通过保守场和电势梯度的关系，将电场（矢量）转化为标量函数的研究，极大地简化了复杂几何形状下的静电场计算。我们还将讨论导体在静电平衡下的独特行为，以及电介质引入后电极化的物理图像。 第二章：稳恒电流与磁场的起源 电流的引入标志着我们开始考察电荷的运动。本章首先讨论欧姆定律在微观和宏观层面的意义，分析稳恒电流下的电荷守恒。核心部分在于磁场的引入，从毕奥-萨伐尔定律出发，系统性地分析长直导线、平面电流元乃至螺线管等典型电流分布所产生的磁场。安培环路定理作为磁场高斯定理的对应物，被用作简化稳恒磁场计算的关键手段。我们还将探讨霍尔效应，这是电荷在磁场中受洛伦兹力作用的直接体现，是理解电磁相互作用力的重要窗口。 第三章：电磁感应与麦克斯韦方程组的构建 法拉第电磁感应定律揭示了变化的磁场如何产生电场，这是从静态物理向动态物理过渡的关键一步。本章将细致分析磁通量的变化率与感应电动势之间的定量关系，并讨论涡旋电场（非保守电场）的特性。最终，我们将汇聚所有的电磁现象——高斯定律（电）、磁高斯定律（磁）、法拉第定律（感应）、安培-麦克斯韦定律（电流与变化的电场）——构建起完整的麦克斯韦方程组。这一组精炼的偏微分方程，被誉为经典物理学的巅峰之作。 第四章：电磁波的预言与性质 麦克斯韦方程组的内在逻辑必然导致一个革命性的结论：电磁场可以在空间中以有限速度传播，即电磁波。本章将详细推导均匀、无源介质中电磁波的波动方程，并分析其基本特性：横波性质、传播速度（光速的由来）、能量密度和能流（坡印廷矢量）。通过对电磁波在不同介质中传播、反射和折射的分析，将物理学的视野从实验室延伸至整个电磁频谱，涵盖了从无线电波到伽马射线的广阔范围。 第二篇章：面向微观的桥梁——相对论与光学前沿 在深入量子世界之前，我们必须修正对时间和空间的经典观念。本篇承接上册的力学基础，引入爱因斯坦的狭义相对论，并以波动光学作为连接宏观和微观世界的桥梁。 第五章：狭义相对论的基本原理 本章将彻底颠覆牛顿的时空观。首先，通过对迈克尔逊-莫雷实验的回顾，引出光速不变原理和相对性原理。随后，严格推导洛伦兹变换，这是理解高速运动现象的基础。在此基础上，我们将考察时间膨胀、长度收缩等效应，并最终推导出相对论性的动量和能量关系，包括著名的质能方程 $E=mc^2$。本章强调的是，相对论并非仅仅修正了高速运动的计算，它重塑了我们对四维时空结构的根本认知。 第六章：波动光学与干涉衍射 尽管电磁波的本质已在第四章阐明，但对光的具体行为的深入研究，仍需依赖波动光学。本章聚焦于光的叠加原理，详细分析杨氏双缝干涉实验的定量理论，以及由此推导出的条纹间距公式。随后，我们将探讨单缝衍射、圆孔衍射等现象，并引入衍射的极限——阿贝衍射理论，这对于理解光学仪器的分辨率至关重要。最后，对偏振现象的分析，将使读者对电磁波的横波特性有更深刻的理解。 第三篇章：量子革命的曙光——近代物理的开端 经典物理学在描述黑体辐射、光电效应和原子光谱等现象时遭遇了不可逾越的障碍。本篇将带领读者进入二十世纪初的物理学前沿，体验物理学范式的根本性转变。 第七章：能量的量子化与黑体辐射 本章从对黑体辐射谱的经典理论（瑞利-金斯定律）的失败分析入手，引入普朗克假设：能量的交换是以“能量子”的形式进行的，能量 $E=h u$。本节的重点在于理解普朗克常数 $h$ 的物理意义，它标志着自然界中存在一个不可分割的最小作用量单位。 第八章：光电效应与光子概念 光电效应的实验结果（光电流与光的频率、而非强度的关系）无法用经典电磁波理论解释。通过爱因斯坦对光电效应的成功解释，即光应被视为粒子——光子，我们进一步巩固了能量量子化的概念。本章将详细分析光电子的最大初速度与遏制电压之间的关系，从而确立光具有“粒子性”的观点。 第九章：物质的波粒二象性与不确定性原理 如果光具有粒子性，那么物质是否也应具有波动性？德布罗意（De Broglie）提出了物质波的概念，将波长与粒子的动量联系起来。本章将介绍电子衍射实验对物质波的直接验证。最后，引入海森堡不确定性原理，这是量子力学的核心限制之一。我们不再能同时精确测量一个粒子的位置和动量，这一深刻的限制预示着经典决定论的终结，为后续深入学习量子力学打下了概念基础。 《物理学导论（下册）》不仅是知识的传递，更是一次思维的蜕变。它要求读者以更广阔的视角，审视自然界从宏大到微观的运行规律，并为迎接未来更深层次的物理学挑战做好充分的准备。

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