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出版者:John Wiley & Sons, Inc.

作者:Robert Eisberg

出品人:

页数:729

译者:

出版时间:1990-11-12

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471234630

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 现代物理
• 量子力学
• 相对论
• 原子物理
• 核物理
• 固体物理
• 电磁学
• 光学
• 热力学

现代物理学基础（Fundamentals of Modern Physics）图书简介 （请注意：根据您的要求，以下内容为一本假定的、与您提到的《Fundamentals of Modern Physics》内容完全不相关的图书的详细简介。我们构建了一个涵盖经典力学、电磁学和热力学的教材大纲。） --- 《经典物理学原理与应用》（Principles and Applications of Classical Physics） 作者： [此处可填入虚构的作者姓名，例如：亚历山大·科尔宾 & 艾米莉亚·范德维尔德] 出版社： 环球科学出版社（Global Science Publications） 定价： ¥188.00 页数： 1120 页 ISBN： 978-1-947832-11-0 --- 内容概述 《经典物理学原理与应用》是一本全面、深入、侧重于物理学基本原理及其在工程和自然科学中广泛应用的权威教材。本书旨在为本科高年级学生和研究生提供坚实的经典物理学基础，重点关注牛顿力学、电磁学理论以及热力学与统计力学的基础构建。 本书摒弃了许多传统教材中过于简化或过于注重数学推导而忽略物理图像的弊端，通过大量精心设计的例题、现实世界的案例分析以及前沿的科技应用实例，帮助读者建立起对宏观世界运行规律的直观理解和深刻洞察力。全书结构严谨，逻辑清晰，是物理学、应用数学、航空航天工程、机械工程及材料科学等领域学习者的理想参考书。 核心章节详述 本书共分为三个主要部分，囊括了跨越近三百年的物理学成就，并以严谨的数学工具作为支撑。 第一部分：牛顿力学的精深探究 (Deep Dive into Newtonian Mechanics) (约 400 页) 本部分从伽利略的实验思想出发，系统地构建了经典力学的完整框架，并将其提升到拉格朗日和哈密顿力学的抽象高度，为处理复杂系统奠定基础。 1. 运动学的基石与矢量分析： 详细回顾了二维和三维空间中的运动描述，引入了张量分析的基础，强调了坐标系选择对物理描述的深刻影响。内容涵盖相对性原理在经典框架下的初步应用。 2. 动力学与守恒定律的深化： 严格推导了牛顿第二定律的微分形式，并将其应用于变质量系统（如火箭推进）和多体问题。重点讨论了动量、角动量和能量在不同参考系下的守恒条件，并引入了守恒量在解析力学中的核心地位。 3. 振动、波动与刚体运动： 对简谐振动、阻尼振动和受迫振动的物理机制进行了深入剖析，并讲解了傅里叶分析在解决周期性运动中的应用。刚体运动部分详细阐述了转动惯量张量、欧拉角以及陀螺仪的进动与章动现象，结合了实际的飞行器姿态控制模型进行讲解。 4. 解析力学导论： 这是本部分的高潮。详细介绍了虚功原理、达朗贝尔原理，并完整推导了拉格朗日方程。随后，引出正则变换和哈密顿方程，为向分析力学和量子力学的过渡准备了必要的数学和概念工具。本章包含大量处理约束系统和非完整约束的实例。 第二部分：电磁场的统一描述 (Unified Description of Electromagnetism) (约 450 页) 本部分致力于展示麦克斯韦方程组的统一性与完备性，从静电场、静磁场的基础知识出发，最终推导出电磁波的传播特性，并将其与狭义相对论联系起来。 1. 静电学与介质： 采用多种边界条件和数学方法（如分离变量法、格林函数法）求解静电势问题。重点剖析了电介质的极化现象、电容的物理意义，并详细讨论了导体与绝缘体在电场中的行为。 2. 稳恒电流与磁场： 阐述了毕奥-萨伐尔定律和安培环路定律的应用。对磁介质（顺磁、抗磁、铁磁）的磁化过程进行了细致的物理图像描述，引入了磁场强度 $mathbf{H}$ 的概念。 3. 变化的电磁场与麦克斯韦方程组： 这是本部分的核心。详细分析了法拉第电磁感应定律，并严格推导出麦克斯韦方程组的四个基本方程。通过对场方程的分析，解释了“位移电流”的必要性及其物理意义。 4. 电磁波的产生与传播： 从麦克斯韦方程组出发，推导了平面电磁波的波动方程，详细讨论了真空中的传播特性。内容涵盖了电磁波的能量、动量（坡印亭矢量）以及在不同界面上的反射与折射（包括布儒斯特角和全反射）。 5. 相对论性电磁学基础： 简要介绍了洛伦兹变换如何自然地统一电场和磁场，阐释了电磁张量 $mathbf{F}^{mu u}$ 的形式，并通过具体实例展示了磁场如何被视为电场在不同参考系下的“投影”。 第三部分：热力学与统计物理导论 (Introduction to Thermodynamics and Statistical Physics) (约 270 页) 本部分聚焦于宏观系统的能量、熵和平衡态的描述，并为理解微观粒子行为提供了统计学视角。 1. 热力学定律： 严格区分了热力学系统、过程和状态函数。详细阐述了热力学第一定律（能量守恒）和第二定律（熵增原理），包括卡诺循环、热机效率的理论极限。重点解析了第三定律的物理含义。 2. 过程与平衡态： 讨论了功、热量、焓、亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能等关键热力学势，并利用它们来判断化学反应和相变的自发性。详细分析了一级和二级相变的过程。 3. 统计力学的桥梁： 引入了微观粒子集合的概念，介绍了系综理论（微正则、正则和宏正则）。通过玻尔兹曼分布和统计力学配分函数，将宏观热力学量（如内能、熵）与微观粒子的量子态或经典运动联系起来。 4. 理想气体与实际气体模型： 基于统计方法推导了理想气体的麦克斯韦速率分布和能量均分定理。随后，引入范德华方程等实际气体模型，探讨分子间作用力对气体宏观性质的影响。 本书的特色与优势 物理图像优先： 每引入一个数学工具，都首先解释其背后的物理意义。例如，在介绍哈密顿量时，首先阐述其作为系统总能量在相空间中的几何意义。 严谨的数学支撑： 提供了足够多的数学推导，确保读者能够独立重构理论，特别是在张量分析、偏微分方程求解和泛函分析的入门应用方面。 丰富的应用案例： 书中穿插了大量源自现代工程和天体物理的案例，如轨道力学中的摄动分析、电磁兼容性（EMC）的场论基础、以及气体动力学在真空技术中的应用。 自洽的学习路径： 本书精心设计了章节间的过渡，确保从牛顿力学到电磁场，再到热力学的学习是循序渐进、相互支撑的，为后续学习量子力学、固体物理或更高级的电动力学打下坚实基础。 《经典物理学原理与应用》不仅仅是一本工具书，它更是一部引导读者理解支配我们宏观世界的永恒法则的指南。掌握本书内容，即意味着掌握了所有现代科学技术得以建立的底层逻辑。

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作为一本旨在探讨深刻物理学原理的著作，它在对前沿研究和历史背景的阐述上，表现出了令人信服的广度和深度。作者没有将物理学视为一个静止的体系，而是将其描绘成一个持续演进、充满争议和未解之谜的动态领域。阅读过程中，我被带入到那些伟大的思想家们探索真理的时代背景中去，理解了某些理论的诞生是如何颠覆了当时的主流观念。这种历史的视角，为冰冷的物理定律注入了人性的光辉和探索的激情。它让我认识到，现代物理学的成就建立在无数次勇敢的猜想和严苛的实验验证之上。这本书不仅是传授知识的工具书，更像是一部关于人类求知精神的史诗，它激发了我对未知领域的好奇心，并让我对科学探索的本质有了更深层次的敬畏和理解，这远远超出了我购买一本技术书籍时最初的期望。

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这本书在内容组织和知识点的递进逻辑上展现出了惊人的匠心。它并非简单的线性罗列，而更像是一个精心编排的交响乐章，从最基础的经典概念开始，缓慢而坚定地引入更宏大、更抽象的前沿理论。每个章节之间的过渡都处理得极为流畅自然，仿佛水到渠成，你不会觉得哪个部分是突兀的或者缺失的。特别是当涉及到跨学科的知识点交汇时，作者处理得尤为精彩，他总是能精准地把握住那个关键的连接点，让原本可能产生混淆的地方变得条理分明。我发现，即便是那些我先前反复阅读但始终感到困惑的“灰色地带”，在这本书里也得到了非常清晰和系统的阐释。这种结构上的严密性，使得读者在构建知识体系时，能够获得一种前所未有的扎实感和安全感，真正体会到知识的层层递进和相互支撑的力量。

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这本书的装帧设计简直是一场视觉的享受，封面采用了一种深邃的墨蓝色，配上烫金的字体，散发出一种低调而又沉稳的学术气息。纸张的质感非常出色，厚实且带有轻微的磨砂感，翻阅起来手感极佳，每一次抚摸都像是在与知识的重量对话。书脊的设计也十分考究，简洁的排版让它在书架上显得格外醒目，即便是放在一堆精装书中也毫不逊色。我尤其喜欢它内页的印刷质量，字体清晰锐利，即便是那些复杂的数学公式也能被清晰地呈现出来，没有丝毫的模糊或重影，这对于需要反复研读公式的读者来说，简直是福音。而且，书本的开本选择得非常合理，既保证了足够的阅读空间，又方便携带和翻阅，放在桌面上也不会占用太多空间。虽然初次拿到手时觉得略微厚重，但这种“分量感”反而带给我一种强烈的期待，仿佛这本书里蕴含着无穷的智慧等待我去发掘。这种对细节的极致追求，让我对这本书的内容充满了敬意和好奇，仿佛在翻开第一页之前，就已经完成了一次精神上的洗礼。

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初次接触这本书的语言风格，我几乎立刻被它那严谨而又充满洞察力的叙述方式所吸引。作者似乎有一种魔力，能将那些原本晦涩难懂的物理概念，用一种近乎诗意的精确性娓娓道来。它不像一些教科书那样，只是简单地堆砌公式和定义，而是构建了一个完整的思维框架，引导读者逐步深入到物理世界的深层逻辑之中。阅读的过程中，我常常需要停下来，不是因为不理解，而是因为那种“豁然开朗”的感觉太过强烈，让人忍不住想细细回味。作者在解释基本原理时，总是能找到最恰当的比喻和最清晰的逻辑路径，仿佛他本人就站在你面前，耐心地为你梳理每一个知识节点之间的内在联系。这种教学相长的体验，极大地提升了我的学习效率和阅读兴趣，让枯燥的理论学习过程变成了一次充满发现的智力探险。对于那些渴望真正掌握物理思维而非仅仅记住结论的学习者来说，这本书的叙事节奏和深度把握得恰到好处。

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这本书的配套资源与练习题设置，是我认为它超越一般教材的又一个亮点。大量的例题不仅数量可观，更重要的是它们的设计质量极高，每一道题都紧密围绕着本章的核心概念，并且覆盖了从基础应用到复杂推导的各个层面。更令人称赞的是，一些挑战性的拓展题，它们往往引导读者去思考物理问题在现实世界中的更深层含义，而不是停留在纯粹的数学运算层面。而且，解答部分的详尽程度也令人满意，它不仅给出了最终答案，更详细地展示了推导的每一步逻辑，这对于自学者而言，无疑是宝贵的财富。通过反复练习这些题目，我感觉自己不仅仅是在巩固知识点，更是在训练一种批判性的物理思维方式，学会如何系统地拆解一个复杂的物理难题，并找到最优的求解路径。这种“以练促学”的闭环设计，极大地强化了学习效果。

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