IET教育基金高等教育系列教材：力学以外的世界（从电学到近代物理） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 奥莱尼克 著，梁竹健，喀蔚波 译

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• 物理学
• 大学物理
• 科普
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出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301054383

版次：1

商品编码：10152541

包装：平装

开本：16开

出版时间：2002-07-01

页数：376

正文语种：中文

内容简介

　　为提高中国大学生英语交流能力，同时了解国外教学情况，推动英汉双语教学，美国IET基金会与中国教育电视台决定共同建设“IET大学基础英语教学系列教材”。
　　在系列教材的开发工作中，IET教育基金常务理事学校北京大学、清华大学、北京师范大学、北京航空航天大学、中国地质大学、北京科技大学、北方交通大学、对外经济贸易大学、石油大学、中国矿业大学给予了大力支持。
　　本物理教本是美国加州理工学院为非物理专业学生编写的。近年来，美国有247所大学选用本教材。教材配有音像课件、教师教学参考书、学生参考书等。

目录

Preface
Chapter 31 BEYOND THE MECHANICAL UNIVERSE(PROGRAM 27)
Chapter 32 STATIC ELECTRICITY(Program 28)
Chapter 33 THE ELECTRIC FIELD(Program 29)
Chapter 34 POTENTEAL AND CAPACITANCE(Program 30)
Chapter 35 VOLTAGE，ENERGY AND FORCE(Program 31)
Chapter 36 THE ELECTRIC BATTERY(Program 32)
Chapter 37 ELECTRIC CIRCUITS(Program 33)
Chapter 38 MAGNETISM(Program 34)
Chapter 39 THE MAGNETIC FIELD(Program 35)
Chapter 40 VECTOR FIELDS AND HYDRODYNAMICS(Program 36)
Chapter 41 ELECTROMAGNETIC INDUCTION(Program 37)
Chapter 42 ALTERNATING CURRENTS(Program 38)
Chapter 43 MAXWELLS eQUATIONS(Program 39)
Chapter 44 OPTICS(Program 40)
Chapter 45 THE MICHELSON-MORLEY EXPERIMENT(Program 41)
Chapter 46 THE LORENTZ TRANSFORMATION(Program 42)
Chapter 47 VELOCITY AND TIME(Program 43)
Chapter 48 MASS，MOMENTUM，ENERGY(Program 44)
Chapter 49 ATOMS(Program 49)
Chapter 50 PARTICLES AND WAVES(Program 50)
Chapter 51 ATOMS TO QUARKS(Program 51)
Chapter 52 THE QUANTUM MECHANICAL UNIVERSE(Program 52)
Appendix A THE INTERNATIONAL SYSTEM OF UNITS
Appendix B CONVERSION FACTORS
Appendix C THE PERIODIC TABLE OF THE ELEMENTS
Appendix D ASTRONOMICAL DATA
Appendix E PHYSICAL CONSTANTS
SELECTED BIBLIOGRAPHY
Index

前言/序言

物理学探索之旅：基础与前沿 书名： 物理学探索之旅：基础与前沿 图书简介 本书旨在为初涉物理学殿堂的学生以及希望系统梳理物理学基础知识的读者提供一份全面而深入的指南。全书内容涵盖了经典物理学的核心概念，并逐步过渡到现代物理学的关键领域，力求在严谨的数学推导和直观的物理图像之间找到完美的平衡。我们相信，理解物理学的基本原理是认识我们所处宇宙的基础，而激发对未知领域的好奇心则是推动科学进步的动力。 本书内容结构清晰，逻辑严密，共分为三大核心部分：经典力学基础、电磁学与光学、热力学与统计物理，并精选了近代物理学的几个重要分支作为介绍。 --- 第一部分：经典力学基础 (Foundations of Classical Mechanics) 本部分是物理学大厦的基石，详细阐述了物体运动的基本规律及其背后的数学描述。 第一章：运动学与牛顿定律 本章从描述物体位置、速度和加速度的基本概念入手，引入了矢量分析在描述二维和三维运动中的应用。重点深入探讨了牛顿三大定律的物理意义及其在不同参考系下的适用性。我们详细讨论了惯性参考系与非惯性参考系（如匀速旋转参考系）的区别，并引入了惯性力和动量概念，为后续的动量守恒定律打下基础。此外，对简谐振动（SHM）的全面分析，包括其微分方程的解法及物理意义，是本章的重点内容。 第二章：功、能与守恒定律 能量是物理学中最为核心的概念之一。本章围绕“功”的定义展开，导出了动能定理。随后，系统地介绍了保守力与非保守力，并详细推导了保守力做功与势能之间的关系，包括重力势能、弹性势能等常见势能。贯穿本章的核心思想是机械能守恒定律——一个强大且普适的工具。我们还讨论了功率的概念以及能量在系统中的转换与传递过程。 第三章：刚体转动与角动量 超越质点运动的范畴，本章转向描述宏观物体的运动——刚体运动。首先定义了力矩、转动惯量以及角动量。通过严格的数学推导，确立了牛顿第二定律在转动形式下的对应物——转动方程 ($ au = Ialpha$)。角动量守恒定律作为另一个关键的守恒定律，在本章中得到了深入的探讨，特别是在描述天体运动和陀螺效应中的应用。 第四章：振动、波与引力 本章将经典力学扩展至系统的动态行为和宏观相互作用。详细分析了阻尼振动和受迫振动，重点阐述了共振现象的物理机理及其重要性。随后，本章引入了波的传播，讨论了横波与纵波，并导出了波速方程，为后续光学中的波动理论做铺垫。最后，本章回归万有引力定律，并利用牛顿的引力理论与开普勒定律相结合，讨论了行星轨道的精确数学描述。 --- 第二部分：电磁学与光学 (Electromagnetism and Optics) 本部分是通往现代物理世界的桥梁，它统一了电、磁和光现象，展示了电磁场在自然界中的普遍作用。 第五章：静电学与直流电路 本章始于电荷的性质和库仑定律，这是静电力学的基石。随后，引入电场强度和电势的概念，特别是利用电势来理解电场的做功特性。高斯定律作为静电学的核心工具被详细讲解，用于简化对称电荷分布下的电场计算。本章后半部分转入宏观尺度，讨论电容器的储能特性，并详细分析了欧姆定律、基尔霍夫定律在直流电路分析中的应用。 第六章：稳恒电流与磁场 电流产生的磁效应是本章的重点。通过毕奥-萨伐尔定律，我们计算了不同电流分布产生的磁场。安培环路定律作为磁场的“高斯定律”，被用于简化特殊对称性下的磁场求解。本章还探讨了磁场对运动电荷和电流元的作用力（洛伦兹力），并由此引出了霍尔效应等重要现象。 第七章：电磁感应与交流电 法拉第电磁感应定律揭示了变化的磁场如何产生电场，这是发电机和变压器工作的基础。楞次定律提供了判断感应电流方向的直观准则。本章随后深入探讨了电感元件（线圈）在电路中的作用以及自感、互感现象。最后，本章对基本的RL、RC电路进行了暂态分析，并介绍了LC振荡电路的基本原理。 第八章：麦克斯韦方程组与电磁波 本章是电磁学的高潮。通过对位移电流的引入，麦克斯韦成功地统一了电与磁，形成了完备的麦克斯韦方程组。该方程组的推导和分析自然地预言了电磁波的存在，并精确计算了其在真空中的传播速度——光速。最后，本章详细阐述了电磁波的产生、传播特性（横波性、偏振性）以及能流密度（坡印廷矢量）。 第九章：几何光学与物理光学 本部分侧重于光现象的描述。首先，几何光学部分基于光的直线传播、反射和折射定律（费马原理的体现），详细分析了透镜、平面镜和曲面镜的成像原理，并讨论了成像仪器的局限性。随后，物理光学部分转向光的波动性，深入探讨了光的干涉（杨氏双缝实验、薄膜干涉）和衍射（单缝衍射、光栅）现象，并简要介绍了光的偏振现象。 --- 第三部分：热力学与统计物理 (Thermodynamics and Statistical Physics) 本部分从宏观热力学规律出发，探究了大量粒子系统的统计行为，并为量子理论的兴起提供了背景。 第十章：热力学定律与平衡态 本章首先定义了温度、热量和内能等基本热力学量。详细阐述了热力学第零定律（温度的定义）和第一定律（能量守恒在热过程中的体现）。等温、等压、绝热等过程的分析构成了本章的核心。随后，本章引入了熵的概念，并通过对卡诺循环的分析，确立了热力学第二定律（不可逆性与熵增原理），并讨论了热力学第三定律。 第十一章：气体动理论与统计方法 本章从微观粒子运动的角度解释宏观热现象。首先，通过对理想气体的分子运动模型假设，推导出气体分子的平均速率、方均根速率以及压强与温度的定量关系。本章引入了玻尔兹曼分布，并讨论了碰撞、平均自由程等概念，从统计角度解释了宏观热力学量的起源。 --- 第四部分：近代物理学概述 (Overview of Modern Physics) 本部分对 20 世纪物理学的两大支柱——相对论和量子力学——进行了初步的介绍和启发。 第十二章：狭义相对论基础 本章基于爱因斯坦的两大基本假设——光速不变原理和相对性原理，系统地导出了狭义相对论的基本结论。重点讨论了同时性的相对性、时间膨胀、长度收缩效应。随后，本章导出了著名的质能方程 $E=mc^2$，揭示了质量与能量之间的深刻联系，并简要介绍了洛伦兹变换在坐标转换中的应用。 第十三章：量子现象的引入 本章探讨了经典物理学在解释某些现象（如黑体辐射、光电效应）时遭遇的困难，这些困难直接催生了量子理论。详细分析了普朗克的能量量子化假说，并利用爱因斯坦的光量子（光子）概念成功解释了光电效应的实验规律。随后，本章介绍了德布罗意波，确立了波粒二象性的基本概念，为深入学习量子力学打下概念基础。 --- 本书特色： 1. 强调物理图像： 所有的数学推导都力求服务于清晰的物理概念，避免公式的堆砌。 2. 例题丰富： 每章配有大量的解析例题和习题，旨在帮助读者巩固理论，提升解题能力。 3. 逻辑连贯： 经典物理学各分支之间层层递进，为理解现代物理学提供了坚实的背景支撑。 本书适合作为大学物理专业本科一年级或二年级的教材，也适合非物理专业学生进行深入的物理学基础学习。通过本书的学习，读者将构建起一个稳固、广阔的物理学知识框架。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，物理学应该是充满魅力和趣味的，而这本书恰恰做到了这一点。它避开了那些让初学者望而却步的枯燥细节，而是将重点放在了物理学的核心思想和发展脉络上。我特别喜欢它在描述电学和磁学时的生动性，作者通过讲述法拉第、麦克斯韦等伟大科学家的故事，让我感受到科学探索的艰辛与乐趣。书中对于电磁波的介绍，更是让我惊叹于自然界的奥秘，从可见光到无线电波，这些看不见的“波”是如何塑造了我们的现代生活。而当阅读到近代物理部分时，我更是被原子核的强大能量和量子世界的奇妙所震撼。作者以一种非常“人性化”的笔触，解释了核能的原理以及它所带来的希望与挑战，也让我对“粒子”的本质有了更深的思考。这本书的语言风格非常独特，既有科学的严谨，又不失文学的感染力，它让我觉得，学习物理学，就像是在进行一场充满惊喜的发现之旅。

评分☆☆☆☆☆

读这本书的过程，让我深刻体会到“循序渐进”和“融会贯通”的意义。它并没有在开篇就丢给我一堆晦涩难懂的概念，而是从我们日常生活中接触到的电学现象入手，比如静电、闪电、磁铁等，引导我逐步理解电荷、电流、磁场等基本概念。作者的叙述方式非常吸引人，它不像某些科普读物那样卖弄概念，而是通过生动的案例和形象的比喻，让读者在不知不觉中就掌握了知识。例如，在解释电磁感应时，作者描绘了发电机的工作原理，将抽象的磁力线变化与我们熟悉的电力产生联系起来，让这个过程变得十分直观。而当进入到近代物理的部分，作者又巧妙地将前面学到的电磁学知识作为铺垫，为理解原子结构、量子现象打下了基础。我特别喜欢书中关于原子模型演变的介绍，从卢瑟福模型到玻尔模型，再到量子力学模型，作者清晰地展示了科学的进步过程，以及科学家们是如何一步步突破认知极限的。这本书的结构设计非常合理，每个章节都像是为下一章知识的学习铺设了坚实的基石。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容对我来说，简直就像是一场精心策划的科学探险。它没有按照传统的教材顺序，而是巧妙地将不同领域的知识串联起来，形成了一张错综复杂但逻辑清晰的知识网络。我特别欣赏作者在介绍光学和近代物理时所展现出的深度和广度。在光学部分，它不仅仅停留在光的直线传播和反射折射，更是深入探讨了光的波动性和粒子性，以及衍射、干涉等神奇现象，甚至提到了激光的原理和应用，让我对我们生活中无处不在的光有了全新的认识。而当书页翻到近代物理时，那更是令人震撼。从原子核的结构和衰变，到核能的利用，再到量子力学的奇妙世界，作者用通俗易懂的语言，剥开了这些深奥理论的神秘面纱。书中关于不确定性原理的解释，让我对微观世界的不可预测性有了初步的感知，而对相对论的介绍，更是挑战了我对时间、空间和物质的固有观念。读完这些章节，我感觉自己像是站在了科学的巨人的肩膀上，看到了一个更加宏伟、更加令人着迷的宇宙。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉，与其说是一本教材，不如说是一位博学而风趣的向导，带领我穿越物理学的重重迷雾。它并没有刻意去回避一些“高难度”的知识点，但却总能找到最恰当的比喻和最生动的例子，让这些原本令人望而生畏的理论变得触手可及。我尤其印象深刻的是书中关于量子力学和相对论的章节。作者没有使用复杂的数学公式，而是通过精彩的思维实验和形象的描述，让我对量子叠加、量子纠缠等概念有了初步的理解。比如，关于薛定谔的猫的例子，虽然是一个思想实验，但却极大地激发了我对微观世界量子态的想象。同时，书中对狭义相对论的介绍，也颠覆了我对时间和空间的看法，让我开始思考“同时性”的相对性以及光速不变原理的深远意义。这本书最大的魅力在于，它不仅仅是知识的传递，更是一种思维的启迪，它鼓励我去质疑、去探索，去用一种全新的视角看待这个世界。

评分☆☆☆☆☆

最近偶然翻阅到一本让我眼前一亮的书，它没有沉闷的公式堆砌，也没有枯燥的理论推导，而是以一种极其生动有趣的方式，为我打开了物理学的一扇新大门。书的开篇就颠覆了我对“物理”的刻板印象，不再是那个只与“力”相关的学科，而是将视野拓展到了电磁波、原子结构、量子力学等更广阔的领域。我尤其喜欢作者对于电学部分的处理，它没有直接抛出复杂的电路图和微分方程，而是通过生动的故事和巧妙的比喻，将电荷的流动、磁场的形成娓娓道来。比如，作者将电流比作水流，电阻比作管道的狭窄程度，而电压则像是水塔的高度，这种形象的比喻让我在轻松愉快的氛围中理解了欧姆定律和基尔霍夫定律的本质。更让我惊喜的是，书中对于电磁波的讲解，作者描绘了从无线电波到X射线的整个电磁波谱，并解释了它们各自的应用，仿佛我置身于一个科学的万花筒中，看到了无线通信的奇妙，触摸到了医疗影像的脉搏，甚至感受到了宇宙深处的微弱信号。这种将抽象概念具象化、将遥远理论与生活联系起来的叙事方式，是我在这本书中最大的收获。

评分☆☆☆☆☆

不管怎样挖空心思想出各种买法，结果都一样，因为中奖概率是不会发生改变的。　　数字彩票中有更容易中奖的数字吗？　　数字彩票是一种可以自由选择数字的彩票。仍有人会研究哪些数字容易中奖，而哪些数字不容易中奖。他们会把以前各期的中奖结果统计出来进行分析，研究各个数字的出现频率和出现规律，并据此预测下一期的中奖数字。　　说到底，数字彩票和其他彩票一样，数字之间根本不存在容易中奖和不容易中奖之分。　　以前各期彩票的中奖号码与今后的中奖号码之间根本不存在任何关系。不论对过去的数据进行什么样的研究，预测出来的数字和瞎猜的数字之间不存在中奖概率的区别。　　从表面上看来，以前出现频率较高的数字，以后还会不断出现。可是，真当我们买了那个数字，它又不出现了。这真让人琢磨不透。　　买彩票时参考前一段时间的中奖数据根本没有任意意义。　　数字彩票中，每位数字都是0到9这10个数字中的一个，每个数字出现的概率都是1/10。从长远来看，每个数字出现的概率都是一样的。　　因此，买数字彩票时，不论是自己精心挑选的数字还是机器随机选择的数字，二者的中奖概率是完全一样的。　　在数字彩票中，上一期的中奖数字还会在这一期出现吗？　　据说在数字彩票中，上一期的中奖数字还会出现在新一期中。有这种可能吗？　　我先告诉大家结论，在3位数字的彩票中，新一期的中奖数字中含有上一期中奖数字的概率约为61%。在4位数字的彩票中，新一期的中奖数字中含有上一期中奖数字的概率则高达80%左右。这就是说，新一期的中奖数字中不出现上一期中奖数字的可能性反倒小一些。　　由此可见，上一期中奖的数字很有可能再出现在新一期的中奖数字中。这可不是胡言乱语。不过，这并不意味着只要选择的数字中含有上一期的中奖数字就能轻易中奖。　　专买没人气的数字！　　数字彩票的中奖金额，是彩票的销售总额减去必要的手续费后，再按照中奖人数平均分配得出的数额。如果买大家都会买的数字，一旦中奖，就要和很多人平均分配奖金，人均获得的奖金额也会减少。因此，建议大家买那些没什么人气的数字。如果中奖，也没有那么多人来平分奖金。　　据统计，当很多人同时中奖时，中奖数字大多为生日、日期或谐音吉利的数字，比如1225（12月25日），5188（我要发发）和9520（就我爱你）等等。很多人都会买这样的数字，希望给自己带来好运。结果，即使中奖也是和很多人平分奖金，自己拿到手的金额并不多。因此，还是尽量买别人不会买的数字为好，这样才有可能自己独中大奖。

评分☆☆☆☆☆

喜欢，看了一些，还不错！

评分☆☆☆☆☆

书还行，最好的是快递员的态度

评分☆☆☆☆☆

总计1897343.95

评分☆☆☆☆☆

不管怎样挖空心思想出各种买法，结果都一样，因为中奖概率是不会发生改变的。　　数字彩票中有更容易中奖的数字吗？　　数字彩票是一种可以自由选择数字的彩票。仍有人会研究哪些数字容易中奖，而哪些数字不容易中奖。他们会把以前各期的中奖结果统计出来进行分析，研究各个数字的出现频率和出现规律，并据此预测下一期的中奖数字。　　说到底，数字彩票和其他彩票一样，数字之间根本不存在容易中奖和不容易中奖之分。　　以前各期彩票的中奖号码与今后的中奖号码之间根本不存在任何关系。不论对过去的数据进行什么样的研究，预测出来的数字和瞎猜的数字之间不存在中奖概率的区别。　　从表面上看来，以前出现频率较高的数字，以后还会不断出现。可是，真当我们买了那个数字，它又不出现了。这真让人琢磨不透。　　买彩票时参考前一段时间的中奖数据根本没有任意意义。　　数字彩票中，每位数字都是0到9这10个数字中的一个，每个数字出现的概率都是1/10。从长远来看，每个数字出现的概率都是一样的。　　因此，买数字彩票时，不论是自己精心挑选的数字还是机器随机选择的数字，二者的中奖概率是完全一样的。　　在数字彩票中，上一期的中奖数字还会在这一期出现吗？　　据说在数字彩票中，上一期的中奖数字还会出现在新一期中。有这种可能吗？　　我先告诉大家结论，在3位数字的彩票中，新一期的中奖数字中含有上一期中奖数字的概率约为61%。在4位数字的彩票中，新一期的中奖数字中含有上一期中奖数字的概率则高达80%左右。这就是说，新一期的中奖数字中不出现上一期中奖数字的可能性反倒小一些。　　由此可见，上一期中奖的数字很有可能再出现在新一期的中奖数字中。这可不是胡言乱语。不过，这并不意味着只要选择的数字中含有上一期的中奖数字就能轻易中奖。　　专买没人气的数字！　　数字彩票的中奖金额，是彩票的销售总额减去必要的手续费后，再按照中奖人数平均分配得出的数额。如果买大家都会买的数字，一旦中奖，就要和很多人平均分配奖金，人均获得的奖金额也会减少。因此，建议大家买那些没什么人气的数字。如果中奖，也没有那么多人来平分奖金。　　据统计，当很多人同时中奖时，中奖数字大多为生日、日期或谐音吉利的数字，比如1225（12月25日），5188（我要发发）和9520（就我爱你）等等。很多人都会买这样的数字，希望给自己带来好运。结果，即使中奖也是和很多人平分奖金，自己拿到手的金额并不多。因此，还是尽量买别人不会买的数字为好，这样才有可能自己独中大奖。

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纸张质量很差

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教育基金高等教育系列教材力学以外的世界（从电学到近代物理）书给我打开了知识的大门，开阔了我的视野，丰富了我的生活，把我带到了一个无限广阔的天地。书是知识的源泉，里面有我的一方净土。有句话是这么说的书中自有黄金屋，书中自有颜如玉。看书是我的一大爱好，看书是我的一大爱好，我爱读书。每当我打开一本书的时候，就会走进一个五彩缤纷的世界，那里面充满了喜怒哀乐，充满了悲欢离合。书使我懂得了什么是真善美，什么是假丑恶，书成为了我的良师益友。小时候我看连环画，自己看不懂就请父母念给我听。由于精神专注，往往一个故事听上两三遍就能从头到尾把故事绘声绘色地讲。上小学时，我刚认识几个字，便不安分起来，开始到处找书读，借助拼音一个字一个字地读。读四年级时，更是如饥似渴——天气炎热，烈日当头。妈妈叫我去买一个双面胶，顺手给我10元钱，我拿着钱在街头奔跑。正巧，在卖文具的旁边一家书店里看见一本我从没看过的淘气包马小跳，我的眼睛发出了一种想扑到面包上的渴望，呆呆地望着那本令人垂涎三尺的书。一时竟忘记了自己还要买双面胶。我拿起书，但买双面胶的钱不够买一本书，我连忙从口袋里掏出几元钱买下了这本书。来到家，妈妈见我没买双面胶，却买了书，脸一下子晴转多云双面胶呢我愣住了，四周的空气仿佛凝结在了一起，我知道，妈妈一定要发火的，我的心提到了嗓子眼，觉得脸发烫，心怦怦地跳——狂风暴雨就要来了我我忘了。妈妈眼睛射出愤怒的目光，厉声道你这个书虫，整天只知道看书，叫你办点事也办不好。后来，妈妈觉得我很喜欢看课外书，于是就给我买了很多本，有巴黎圣母院、今天我是升旗手、汤姆.索亚历险记、草房子我的书一天比一天多，我也一天一天长大了，书是伴随着我成长的伙伴。自从我的世界有了书，我的知识就变得很丰富了，我觉得在我的成长中永远离不开书。走进书的世界，我学会了欣赏与赞美，帮助与给予，快乐与宽容。喜欢在无聊时，捧起一本书喜欢在孤独时，与书为伴喜欢在烦躁时，让书纯净我的心灵。就像朱自清爷爷写的匆匆，去的尽管去了，来的尽管来着在逃去如飞的日子里，在千门万户的世界里的我能做些什么呢我能做地就是狂热地读着自己喜爱的书

评分☆☆☆☆☆

章次正文页数每章总注数每页平均注数参考书目页数参考书目项数[10]