归纳.释疑.提升练习-有机化学分册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:刘斌

出品人:

页数:166

译者:

出版时间:2010-6

价格:21.00元

装帧:

isbn号码:9787117127417

丛书系列:

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• 有机化学
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• 升学考试

穿越时空的交汇：现代物理学的前沿探索与基础原理 图书简介 本书旨在为物理学爱好者、专业研究人员以及高等院校学生提供一个深入、全面、富有洞察力的现代物理学全景图。我们聚焦于那些塑造了我们理解宇宙的基本理论框架和最激动人心的前沿研究领域，力求在严谨的数学描述与清晰的物理图像之间架起坚实的桥梁。 本书的结构设计遵循了“从基础到前沿，从宏观到微观”的逻辑递进路线。我们不回避复杂性，但通过精心的组织和详尽的推导，确保读者能够逐步掌握核心概念。 第一部分：奠基石——经典理论的再审视与量子革命的序曲 在深入探索现代物理学的宏伟殿堂之前，我们首先对十九世纪末经典物理学的成就与局限性进行了一次深入的剖析。这不仅仅是对历史的回顾，更是为了理解新物理学诞生的必然性。 电磁场的统一与光速的恒定性： 深入探讨麦克斯韦方程组的深远意义，以及当引入狭义相对论的两个基本假设后，时空概念如何被彻底重塑。详细分析洛伦兹变换的几何内涵，以及如何从这些变换中自然导出质量、能量和动量之间的关系（$E=mc^2$ 的物理背景）。 黑体辐射与普朗克革命： 细致重构普朗克如何引入能量量子化的概念来解决“紫外灾难”。我们不仅阐述了辐射定律本身，更着重分析了能量量子化对经典概率观念的颠覆性冲击。 光电效应与光子的确立： 沿着爱因斯坦的思路，详细阐述光电效应的实验数据如何无可辩驳地证明了光的粒子性。在此基础上，我们将讨论康普顿散射实验，巩固光的波粒二象性概念。 原子光谱与玻尔模型： 考察了氢原子光谱的规律性，并系统推导了玻尔模型的能级结构。同时，我们也客观评价了玻尔模型的成功之处和其内在的半经典性质，为进入真正的量子力学做铺垫。 第二部分：量子世界的奇景——量子力学的严谨构建 本部分是全书的核心，致力于以最清晰的方式构建起非相对论性量子力学的数学和物理框架。 波函数与薛定谔方程： 详细解释波函数 $Psi$ 的物理意义（概率幅），并推导定态和含时薛定谔方程。我们通过对自由粒子和无限深势阱等基本势场的求解，演示了量子化条件的自然出现。 算符、本征值与测量公设： 深入探讨物理可观测量的算符表示，以及对易关系（[A, B] = 0）在物理上的深刻含义——即某些量可以同时被精确测量的可能性。对测量过程的哲学与数学处理，包括波函数的坍缩，进行了审慎的探讨。 角动量与自旋的量子化： 这是理解原子结构和粒子物理的关键。我们使用梯子算符方法，详尽推导了总角动量和其 $z$ 分量的本征值和本征态。引入了电子的内在自由度——自旋，并分析了泡利不相容原理对多电子原子结构的影响。 微扰论的应用： 鉴于精确求解复杂势场下的薛定谔方程几乎是不可能的，我们花费大量篇幅讲解了定态微扰论（一阶和二阶修正）和含时微扰论（如费米黄金定则），这些是连接理论预测与实验观测的实用工具。 第三部分：时空的延伸——狭义与广义相对论的深度解析 本部分将视角提升至宇宙尺度，探讨时间和空间在高速运动和强引力场下的非欧几里得性质。 狭义相对论的几何框架： 不仅仅停留在洛伦兹变换的代数层面，我们将引入闵可夫斯基时空的概念，使用四维向量和张量语言来重述狭义相对论的原理，强调其内在的协变性。 广义相对论的几何化： 从等效原理出发，逐步构建爱因斯坦场方程的物理图像。我们着重阐述了度规张量 $g_{mu u}$ 如何描述时空的几何结构，以及物质能量（应力-能量张量 $T_{mu u}$）如何弯曲时空。 经典解的物理意义： 详细分析了几个关键的场方程解，包括： 史瓦西解： 黑洞的非旋转、不带电模型，详细讨论事件视界、奇点以及光线弯曲的现象。 罗伯逊-沃尔克度规： 宇宙学模型的基础，探讨弗里德曼方程组的物理含义，及其对宇宙膨胀的预测。 第四部分：物质的边界——粒子物理与量子场论的初步接触 本部分将我们带入微观粒子世界的标准模型及其更深层次的理论框架。 相对论性量子力学： 简要回顾了狄拉克方程的推导，着重分析了它如何自然地预言了反物质的存在（如电子与正电子），并将自旋自然地纳入到量子力学框架中。 量子电动力学 (QED) 的概念骨架： 虽然不深入繁复的微扰计算，但我们清晰地介绍了量子场论的核心思想：粒子是场的激发态。通过费曼图，形象地展示了电子与光子相互作用的过程，强调了相互作用的微扰展开和截面的计算思路。 标准模型的粒子谱： 对夸克和轻子家族进行系统分类，解释了强相互作用（由胶子媒介）和弱相互作用（W/Z玻色子媒介）的特点。讨论了希格斯机制在赋予基本粒子质量中的核心作用。 第五部分：未竟的探索——现代物理学的开放性问题 最后，本书将目光投向当前物理学尚未解决的重大难题，激励读者进行更深层次的思考和研究。 量子引力问题： 探讨将广义相对论与量子力学统一的必要性和困难性，简要介绍弦理论和圈量子引力的基本哲学差异和挑战。 暗物质与暗能量： 结合宇宙学观测（如星系旋转曲线和宇宙微波背景辐射），分析当前证据对标准模型构成的挑战，并介绍几种主要的候选理论。 本书的特色在于其严谨的逻辑推导、对物理图像的强调，以及对经典与前沿知识的有机结合。它不仅教授“如何计算”，更重要的是解释“为何如此”，帮助读者建立起一个连贯且富有批判精神的现代物理学认知体系。

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