Outlines & Highlights for Essential University Physics, Volume 2 by Richard Wolfson, ISBN pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:AIPI

作者:Cram101 Textbook Reviews

出品人:

页数:476

译者:

出版时间:2009-09-29

价格:USD 36.95

装帧:Paperback

isbn号码:9781428898301

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 大学物理
• 物理
• Wolfson
• Essential University Physics
• 物理学教材
• 大学教材
• 物理学提纲
• 学习指南
• ISBN

深度探索：当代物理学前沿的理论架构与实验印证 聚焦于经典物理学拓展、量子力学基础、以及热力学与统计物理的宏大叙事 本书旨在为物理学领域的学习者、研究人员以及对自然界基本规律抱有浓厚兴趣的读者，提供一个深入、严谨且富有洞察力的知识框架。我们避开了对特定教科书（如《Outlines & Highlights for Essential University Physics, Volume 2 by Richard Wolfson》）内容的直接回顾或概括，而是将重点放在构建一个更广泛、更具前瞻性的物理学知识图景上，该图景涵盖了自十九世纪末以来，物理学如何从经典范式向现代范式转型的关键领域。 第一部分：电磁学的完备与挑战 本部分深入探讨了电磁场理论的巅峰成就——麦克斯韦方程组的深刻内涵及其在宏观世界中的无可匹敌的描述能力。我们不仅会重温静电学和稳恒磁场的基础，更会着重分析电磁波的产生、传播及其与物质相互作用的复杂性。 1. 变化的场与边界条件： 详细分析了时变电磁场如何通过法拉第电磁感应定律和麦克斯韦的位移电流概念实现统一。重点讨论了在不同介质界面上，电磁波（包括无线电波、光波、X射线等）的反射、折射、吸收与色散现象，并从边界条件的严格应用中推导出斯涅尔定律和菲涅耳公式的完整形式。 2. 电磁场的矢量势与规范选择： 引入矢量磁势 $mathbf{A}$ 和标量电势 $phi$ 作为描述电磁场的基础工具。深入探讨洛伦兹规范（Lorentz Gauge）和库仑规范（Coulomb Gauge）的选择如何影响场的数学表达，以及规范不变性在物理定律中的核心地位。 3. 相对论的必然性： 阐述了经典电磁学如何直接导向狭义相对论的诞生。通过分析光速不变原理和洛伦兹变换，揭示了空间和时间的相对性，以及电场和磁场作为同一电磁场在不同惯性系下表现的统一性。本节将不依赖于特定的大学物理教材的框架，而是从电磁学的内在逻辑出发，重建相对论的基石。 第二部分：量子现象的萌芽与波粒二象性 当经典物理学试图解释黑体辐射、光电效应和原子光谱时，其内在的矛盾暴露无遗。本部分聚焦于这些“危机”如何催生了量子理论的初步构想。 1. 能量的量子化： 详细剖析普朗克对黑体辐射定律的革命性假设——能量的发射和吸收是量子化的。我们将探究这一假设在解释瑞利-金斯定律在高频区的失效（紫外灾难）中的决定性作用，并讨论玻尔模型在解释氢原子能级方面的初步成功及其局限性。 2. 光的粒子性与物质的波动性： 深入分析光电效应和康普顿散射，确立光子概念的地位。随后，我们将转向德布罗意假设，即物质粒子（如电子）同样具有波动性。通过对电子衍射实验的考察，确立波粒二象性作为现代物理学的核心基石之一。 3. 不确定性原理的哲学与数学意涵： 阐述海森堡不确定性关系（$Delta x Delta p geq hbar/2$）不仅仅是一个实验测量上的限制，而是量子系统内在固有的属性。我们将讨论其对经典决定论的根本挑战，以及它在界定物理实在方面的深远影响。 第三部分：薛定谔方程与量子力学的形式体系 本部分将从描述性的量子概念跃升至精确的数学形式，聚焦于薛定谔方程及其在描述微观粒子行为中的核心地位。 1. 薛定谔方程的推导与形式： 详细考察时间依赖和时间无关的薛定谔方程，并探讨波函数 $Psi(mathbf{r}, t)$ 的概率解释（玻恩诠释）。重点讨论波函数的归一化、概率密度和期望值的计算方法。 2. 基本势阱问题的求解： 经典应用包括无限深势阱、有限深势阱和势垒穿透问题。特别强调势垒穿透（隧道效应）在核物理和扫描隧道显微镜（STM）中的实际意义，这展示了量子力学超越经典预期的能力。 3. 谐振子与角动量： 对一维量子谐振子的精确求解是理解量子场论的基础。我们将详细分析其能量量子化（零点能的出现）和波函数的特性。同时，引入三维势能问题（如库仑势下的氢原子），探讨角动量算符的对易关系，以及轨道角动量的量子化（$L^2$ 和 $L_z$ 的本征值），并引入自旋角动量概念的必要性。 第四部分：统计物理与热力学的宏观描述 此部分将目光从微观粒子运动转向大量粒子系统的集体行为，探讨热力学定律如何从统计力学的基础原理中涌现出来。 1. 统计系综与概率分布： 区别和阐述微正则系综、正则系综和宏正则系综的适用场景。深入分析麦克斯韦-玻尔兹曼分布在描述理想气体行为中的应用，及其在宏观可观测量的计算中的作用。 2. 量子统计的必要性： 阐明在低温或高密度体系中，费米-狄拉克统计和玻色-爱因斯坦统计的必要性。讨论泡利不相容原理（费米子）和玻色子凝聚现象（如液氦的超流性），解释电子在金属中的行为（费米能级）。 3. 熵与信息论的联系： 重新审视玻尔兹曼的熵公式 $S = k ln Omega$，并探讨其与信息论中熵概念的深刻联系。分析熵增定律的不可逆性，及其在时间之箭问题上的哲学和物理意义。 本书的构建旨在提供一个跨越经典、近代和现代物理学的连贯叙事，强调物理学概念之间的内在逻辑联系和数学工具的普适性，而非对某一特定教材的简化或纲要性总结。它要求读者具备扎实的微积分和线性代数基础，并鼓励读者以批判性的眼光审视物理学的基本假设。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆