Solutions Manual for the Mechanical Universe pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:Steven C. Frautschi

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1987-01-30

价格:USD 1.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780521349123

丛书系列:

图书标签:

物理学
力学
机械宇宙
解题手册
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经典物理学

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具体描述

《机械宇宙》提供了一场引人入胜的物理学探索之旅，它以直观且富有启发性的方式，深入浅出地揭示了支配我们宇宙的宏观和微观世界的规律。这本书不仅仅是一本物理学教科书，更像是一位经验丰富的向导，带领读者跨越经典力学、电磁学、热力学、光学，直至量子力学和相对论的奇妙领域。在经典力学的篇章里，《机械宇宙》着重于构建坚实的基础。牛顿的三大运动定律在书中得到了清晰的阐释，从简单的抛体运动到复杂的行星轨道，读者能够一步步理解力、质量和加速度之间的精确关系。通过对功、能、势能的深入剖析，本书展示了能量守恒在解释各种物理现象中的强大作用，无论是弹簧的振动还是过山车的运动，都遵循着统一的能量转化原则。本书还巧妙地引入了动量守恒的概念，解释了碰撞、爆炸等过程的动力学特性。此外，角动量守恒定律的应用，从花样滑冰运动员的旋转到恒星的形成，无不展现出其普遍性和深刻性。进入电磁学领域，读者将领略到电荷、电流、电场和磁场之间相互关联的精妙。书中对库仑定律、高斯定律、安培定律和法拉第电磁感应定律的讲解，犹如一层层揭开电磁现象的神秘面纱。马克斯韦尔方程组的呈现，更是将这些分散的定律融合成一个统一的框架，预言了电磁波的存在，并解释了光本质上就是一种电磁波。这部分内容不仅涵盖了静电学和稳恒磁场，还深入探讨了交变电流、电磁感应以及电磁波的传播特性，为理解现代通信技术和电力系统奠定了理论基础。热力学部分则将读者的目光引向了能量的流动和转化，以及物质的宏观性质。第一定律，即能量守恒定律，在热学中的应用，解释了热机的工作原理和能量的转化效率。第二定律，关于熵增的概念，揭示了自然界中不可逆性过程的方向性，从冰块融化到气体的扩散，都体现了熵总是趋向于增加的趋势。书中还讨论了热力学第三定律，以及零度时物质的状态。通过对气体定律、热容、相变等概念的讲解，读者能更好地理解日常生活中各种热现象的根源。光学部分，《机械宇宙》将光从电磁波的视角进行解读，同时回顾了光的波动性和粒子性之争。光的直线传播、反射和折射规律被清晰地阐述，并应用于透镜、棱镜和光的干涉、衍射现象的解释。这本书还探讨了光的偏振，以及一些更复杂的现象，如光的全反射和惠更斯原理。通过对光的传播和行为的深入研究，读者能够理解相机、望远镜、显微镜等光学仪器的基本原理。更进一步，《机械宇宙》将读者带入了20世纪物理学的两大革命性理论：量子力学和相对论。在量子力学部分，本书介绍了波粒二象性、不确定性原理、薛定谔方程等核心概念。从原子结构的量子化模型到光电效应的解释，再到量子隧穿等奇异现象，读者将认识到微观世界的行为方式与宏观世界有着本质的区别。玻尔模型、量子数、原子轨道以及 Pauli 不相容原理等内容，为理解物质的结构和性质提供了全新的视角。相对论部分，则颠覆了人们对空间、时间和运动的传统认知。狭义相对论中的时间膨胀、长度收缩以及质能方程 E=mc²，深刻地揭示了高速运动下时空的相对性以及质量与能量的等价关系。广义相对论则将引力描述为时空的弯曲，解释了水星近日点的进动、光线在引力场中的弯曲以及引力波的存在。本书通过生动形象的例子和思想实验，让这些看似抽象的理论变得易于理解和接受。《机械宇宙》在内容编排上，循序渐进，逻辑严密。每章都以明确的目标和清晰的结构呈现，通常以对基本概念的介绍开始，然后逐步深入到更复杂的理论和应用。书中穿插了大量的例题和练习题，帮助读者巩固所学知识，并培养解决物理问题的能力。此外，本书还经常联系实际生活中的例子和科学史的背景，使得学习过程更加生动有趣，也让读者感受到物理学理论的强大生命力和广泛应用。通过阅读《机械宇宙》，读者不仅能够获得扎实的物理学知识，更能培养严谨的科学思维方式，以及对宇宙运行规律的深刻洞察。