普通物理學教程 電磁學(拓展篇)

普通物理學教程 電磁學(拓展篇) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

梁燦彬,曹周鍵,陳陟陶 著
圖書標籤:
  • 物理學
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齣版社: 高等教育齣版社
ISBN:9787040488319
版次:1
商品編碼:12333208
包裝:平裝
開本:16
齣版時間:2018-03-01
用紙:膠版紙
頁數:321

具體描述

內容簡介

本書是普通高等教育“十二五”國傢級規劃教材梁燦彬、秦光戎、梁竹健原著,梁燦彬修訂《普通物理學教程 電磁學》(第三版)的拓展篇。本書包含24個專題,各專題均設有導讀部分,以問題的形式對專題的要點進行概括,以引導和便於讀者學習。在專題討論部分,以對話的形式辨析概念定義及觀點,有助於讀者更好地學習和理解相關內容。本書涵蓋電磁學的多個重難點方麵,部分內容涉及電動力學的某些方麵,個彆內容甚至超齣電動力學的範疇。本書在編寫時注重概念的準確性和邏輯推理過程的嚴謹性,觀點鮮明,見解獨特。

本書可作為高等學校物理類專業電磁學的參考書,也可供從事電磁學方麵工作的廣大科技工作者參考和使用。


目錄

專題1 客體與模型
1.1 不要把模型用齣範圍
1.2 同一客體可提煉不同模型
1.3 孤立體係模型
1.4 一個有挑戰性的問題

專題2 無限遠問題
2.1 數學無限遠
2.2 物理無限遠

專題3 電場綫兩大性質是靜電場兩大定理的形象錶述
專題4 用電場綫討論靜電平衡問題

專題5 靜電唯一性定理
5.1 靜電唯一性定理
5.2 唯一性定理應用一例——靜電疊加定理

專題6 靜電屏蔽再討論
6.1 用唯一性定理證明靜電屏蔽的主要結論
6.2 對靜電屏蔽的進一步討論
6.3 電子電路中的“靜電屏蔽”

專題7 電像法

專題8 電容、電容係數和電容器
8.1 孤立導體的電容
8.2 導體組的電容係數
8.3 兩個任意形狀導體的電容
8.4 為什麼要用典型電容器?
8.5 “一闆兩壁”的事實不容忽視
8.6 電容器的“電庫”功能

專題9 地球與無限遠的等勢問題
專題10 有介質的唯一性定理及應用
專題11 網絡拓撲學與公式b=m+n-1的證明

專題12 綫性網絡理論
12.1 引言
12.2 恒壓源和恒流源
12.3 迴路電流法
12.4 疊加定理
12.5 二端網絡的外特性
12.6 二端網絡的等效問題,替代定理
12.7 戴維南定理
12.8 三端網絡的星角變換
12.9 綫性三端網絡的外特性(選讀)

專題13 任意截麵螺綫管外部磁場為零的證明
專題14 任意閉閤綫圈在均勻磁場中的安培力矩

專題15 矢量代數和矢量分析
15.1 矢量代數
15.2 標量場的梯度
15.3 矢量場的散度
15.4 矢量場的鏇度
15.5 導數算符V
15.6 矢量分析的若乾定理
15.7 麥氏方程的微分形式
15.8 麯綫坐標係

專題16 導體電荷麵密度與麯率的關係
16.1 一般性討論
16.2 不可能性定理
16.3 對“尖端密度大”的理論解釋
16.4 問題討論

專題17 麥氏方程再討論
17.1 麥氏方程組與洛倫茲力公式
17.2 區分演化方程和約束方程
17.3 電動力學的初值錶述(解的唯一性問題)

專題18 再論庫侖電場和感生電場
18.1 從縱、橫場看庫侖電場和感生電場
18.2 從庫侖規範看庫侖電場和感生電場
18.3 靜電場、恒定電場和庫侖電場
18.4 縱場橫場縱橫談——縱場和橫場的若乾定理

專題19 交流電路的電壓概念

專題20 電磁場的能量和動量
20.1 電磁場的能量和能流密度
20.2 牛頓第三定律在電磁場存在時還成立嗎?
20.3 動量交換和動量守恒
20.4 電磁場的動量和動量密度
20.5 不接觸物體間的“作用力”和“反作用力”

專題21 流體及電磁場的應力張量
21.1 流體的應力張量
21.2 電磁場的應力張量(麥氏張量)

專題22 磁荷存在性與磁單極子存在性是兩迴事
22.1 狄拉剋的磁單極子
22.2 含磁荷的麥氏方程組
22.3 電磁場及其場源的對偶變換
22.4 原始麥氏方程組的成立前提

專題23 量綱分析簡介
23.1 用單位把量轉化為數
23.2 數的等式和量的等式
23.3 單位製
23.4 量綱
23.5 量綱分析的邏輯體係
23.6 威力巨大的Ⅱ定理

專題24 電磁學單位製
24.1 概述
24.2 CGSE單位製
24.3 CGSM單位製
24.4 高斯單位製
24.5 MKsA單位製
參考文獻
《量子物理的奧秘:從波粒二象性到量子計算》 本書旨在帶領讀者深入探索奇妙的量子世界,揭示支配微觀粒子行為的基本原理。我們將從量子力學的基石——波粒二象性齣發,逐步深入到量子態、疊加態、測量以及量子糾纏等核心概念。 第一部分:量子世界的黎明 量子假設的誕生: 迴溯普朗剋引入量子概念以解釋黑體輻射的曆史,理解能量量子化的革命性意義。 光電效應與光子: 詳述愛因斯坦如何利用光量子的概念成功解釋光電效應,確立光子的存在,並在此基礎上探討光的粒子性。 原子模型的演進: 從盧瑟福原子模型到玻爾原子模型,分析其在解釋原子光譜方麵的成功與局限,為後續的量子力學發展奠定基礎。 德布羅意波: 介紹德布羅意提齣的物質波假設,闡述微觀粒子同樣具有波動性,並通過實例說明這一概念的深遠影響。 第二部分:量子力學的嚴謹框架 薛定諤方程: 深入理解描述量子係統狀態演化的核心方程——薛定諤方程。我們將解析其形式、意義,並探討其在不同勢場中的應用,例如無限深勢阱和有限深勢阱。 量子態與波函數: 闡釋波函數 ($Psi$) 作為描述量子係統狀態的數學工具,理解其模平方 ($lvertPsi vert^2$) 的概率密度解釋。 算符與可觀測量: 學習如何用算符來錶示物理量,並理解算符的本徵值與可觀測量值的關係。我們將討論動量算符、能量算符(哈密頓量)等。 不確定性原理: 詳細解讀海森堡不確定性原理,闡述某些成對的可觀測量(如位置與動量)無法同時被精確測量。我們將通過數學推導和物理直覺來理解其根源。 量子隧穿效應: 探索粒子穿過經典力學不允許的勢壘的奇特現象,並分析其在掃描隧道顯微鏡等實際應用中的重要性。 第三部分:量子世界的奇妙現象 自鏇: 引入粒子的內稟角動量——自鏇。我們將解釋電子自鏇如何影響原子能級,並探討自鏇在磁性材料中的作用。 泡利不相容原理: 闡述同一量子態不能被兩個或多個全同費米子占據的原理,這是理解原子結構、化學鍵以及恒星演化的關鍵。 量子疊加與測量: 深入探討量子疊加態的概念,即粒子可以同時處於多種狀態。分析量子測量過程如何導緻波函數坍縮,以及測量的不確定性。 量子糾纏: 揭示量子糾纏這一“幽靈般的超距作用”。我們將解釋兩個或多個粒子之間如何建立一種特殊的關聯,無論它們相距多遠,測量其中一個粒子的狀態會立即影響其他粒子。 第四部分:量子力學的應用與未來 量子計算機: 介紹量子計算的基本原理,包括量子比特 (qubit)、疊加態和量子糾纏在計算中的優勢。展望量子計算機在密碼學、藥物研發、材料科學等領域的顛覆性潛力。 量子通信與量子密碼學: 探討如何利用量子力學原理實現安全通信,例如量子密鑰分發 (QKD) 的原理和安全性。 量子傳感: 介紹量子效應在高精度測量中的應用,例如原子鍾、引力波探測器等。 量子場論簡介: (可選)簡要介紹量子場論的概念,它是描述基本粒子及其相互作用的更高級理論框架。 本書力求在保持科學嚴謹性的同時,以清晰易懂的語言和豐富的實例,引導讀者領略量子世界的魅力,激發對現代物理學前沿的濃厚興趣。無論是對物理學專業的學生,還是對自然科學充滿好奇的普通讀者,本書都將是一次引人入勝的探索之旅。

用戶評價

評分

這本書,雖然名字聽起來有些“硬核”,但當我翻開第一頁,就被它那嚴謹又不失趣味的敘述風格吸引住瞭。它不像我之前看過的某些教科書那樣,堆砌著晦澀難懂的公式和概念,而是循序漸進地引導著讀者進入電磁學的奇妙世界。從靜電場的概念入手,作者用生動的類比和巧妙的圖示,將那些抽象的物理規律變得觸手可及。我尤其喜歡其中關於“電勢能”的講解,它不再是冷冰冰的數學錶達式,而是與我們日常生活中“勢能”的概念緊密相連,讓我一下子就理解瞭為什麼電荷會自發地從高電勢嚮低電勢移動,就像水往低處流一樣自然。 而且,這本書在講解過程中,並沒有迴避那些復雜的數學推導,但又非常聰明地處理瞭它們。它不是直接將公式扔給你,而是會詳細解釋推導的每一步邏輯,並告訴你這個公式的物理意義是什麼。這對於我這樣的非物理專業背景的讀者來說,簡直是福音。我不再需要對著一堆符號望而卻步,而是能真正理解公式是如何從基本原理誕生的,以及它在解決實際問題時是如何發揮作用的。這種“知其然,更知其所以然”的學習方式,讓我對電磁學有瞭更深刻的認識,也培養瞭我獨立解決問題的能力。

評分

這本書的內容,尤其是關於“電磁輻射”的部分,給我帶來瞭極大的啓發。我之前隻知道天綫可以發射電磁波,但對於其背後的原理,以及不同形狀和尺寸的天綫如何影響輻射效率和方嚮,都知之甚少。這本書詳細分析瞭各種類型的天綫,比如偶極子天綫、單極天綫等,並解釋瞭它們的工作原理和輻射特性。 而且,書中還討論瞭電磁輻射在天體物理學中的作用,以及如何通過接收和分析來自宇宙的電磁波來研究宇宙的起源和演化。這讓我感覺電磁學不僅僅是應用於工程領域,更是探索宇宙奧秘的強大工具。這種將基礎物理理論與前沿科學研究相結閤的講解方式,讓我對接下來的學習充滿瞭期待。

評分

這本書在處理“電磁能量”和“坡印廷矢量”時,展現瞭其獨到的洞察力。我之前對於能量如何在電磁場中傳遞一直感到睏惑,但作者通過引入坡印廷矢量,讓我看到瞭能量流動的方嚮和大小。這本書的講解方式,讓我能夠直觀地理解能量是如何從一個區域傳遞到另一個區域的,以及電磁波攜帶能量的本質。 而且,書中關於“動量守恒”與“電磁場”的聯係,也是我之前未曾深入瞭解過的。作者通過分析電磁場對物體動量的影響,以及電磁波在傳播過程中動量的傳遞,讓我對“場”的物質性有瞭更深刻的理解。這部分內容雖然略有難度,但作者的引導非常到位,讓我能夠逐步理解其中的奧秘。

評分

這本書最大的優點之一,在於它並沒有把內容“攤大餅”,而是非常有重點地選擇瞭能夠真正體現電磁學“拓展”之處的課題。比如,關於“渦鏇電場”和“感應電動勢”的講解,作者花瞭相當大的篇幅來分析法拉第定律的應用,以及它與電場之間的深刻聯係。我印象深刻的是,書中詳細分析瞭在非穩恒磁場中,電場如何産生渦鏇,以及這種渦鏇電場如何反過來産生感應電動勢。這比我之前隻知道“磁生電”的概念要深入得多。 而且,在講解這些“拓展”內容時,作者非常注重物理直覺的培養。它不是簡單地羅列公式,而是通過各種設想的實驗場景,引導讀者去思考在特定條件下,電荷和磁場會如何相互作用。比如,在分析導體切割磁感綫産生電動勢時,它會反復強調洛倫茲力的作用,以及如何通過力的方嚮來判斷電流的方嚮。這種細緻的分析,讓我對電磁感應的理解不再是死記硬背,而是能夠從根本上理解其物理機製。

評分

這本書在講解“電磁現象的相對論性”時,給我的震撼是巨大的。我之前一直認為電磁學是經典物理學的範疇,但這本書讓我看到瞭它與狹義相對論之間深刻的聯係。作者通過分析洛倫茲變換,如何統一瞭電場和磁場,以及不同慣性係下觀察到的電磁現象的差異,讓我對“時空”和“場”的理解達到瞭一個新的高度。 我反復閱讀瞭關於“磁場是電場的相對論效應”的章節,這讓我徹底顛覆瞭我之前對電場和磁場的認知。它讓我理解瞭為什麼在不同的參考係下,同一個物理過程會呈現齣不同的電磁現象。這種將電磁學置於相對論框架下進行講解的方式,不僅拓展瞭我的視野,也讓我對現代物理學的發展脈絡有瞭更清晰的認識。

評分

我原本以為“拓展篇”可能意味著更難、更抽象的內容,但事實並非如此。這本書在保持深度和廣度的同時,還非常注重內容的連貫性和易讀性。比如,在講解“磁場”部分,它從最基礎的磁荷概念(雖然實際不存在,但作為類比很有用)齣發,逐步過渡到安培定律、畢奧-薩伐爾定律,最後引齣磁場的積分形式和微分形式。作者在引入這些定律時,都會詳細解釋其物理背景和適用範圍。 讓我特彆欣賞的是,書中對於“磁矢勢”的引入。這個概念在初學時可能顯得有些抽象,但作者通過將其與電勢類比,以及解釋它在解決復雜磁場問題時的便捷性,讓我逐漸領略到它的妙用。理解瞭磁矢勢,我纔能更深入地理解電磁場方程組的規範不變性,以及它在量子電動力學等更高級理論中的重要性。這本書讓我看到瞭電磁學從宏觀到微觀,從經典到現代的脈絡。

評分

這本書的內容對我來說,確實是“拓展”瞭我的認知邊界。尤其是在“電磁場與物質的相互作用”這一章節,我之前對這部分的理解一直比較模糊。作者通過講解不同材料在電磁場中的響應,比如導體、絕緣體、鐵磁性材料等,讓我對這些材料的微觀結構以及它們如何影響宏觀電磁場有瞭清晰的認識。 我特彆喜歡關於“磁疇”和“磁滯迴綫”的講解。它讓我理解瞭為什麼有些材料是永久磁鐵,而有些則在撤去外磁場後就失去瞭磁性。作者通過生動的比喻,將這些復雜的磁現象形象化,讓我能夠輕鬆理解。此外,書中對於不同磁性材料的分類和應用,比如順磁性、反磁性、鐵磁性等,都進行瞭詳細的介紹,讓我對這些材料在實際工程中的應用有瞭更深的認識。

評分

這本書在對“麥剋斯韋方程組”的總結和升華上,做得非常齣色。它不僅僅是簡單地重復瞭前麵的內容,而是將整個電磁學的知識體係融會貫通,展現瞭麥剋斯韋方程組作為電磁學基石的地位。作者通過不同的錶述形式(微分形式和積分形式),以及在不同介質和場源條件下的應用,讓我對這四個基本方程有瞭更全麵的理解。 我尤其欣賞書中關於“電磁場的能量守恒”和“動量守恒”的討論,以及它們如何通過麥剋斯韋方程組得到體現。這讓我看到瞭數學的嚴謹性如何與物理的直觀性相結閤,以及一個簡潔優美的方程組能夠描述如此復雜而廣泛的物理現象。這本書讓我深深體會到瞭物理學的美感和力量。

評分

這本書給我的最大驚喜在於它對“電磁波”那一章的處理。我一直覺得電磁波就像一個神秘的存在,雖然知道它很重要,但總覺得遙不可及。然而,作者通過對麥剋斯韋方程組的深入淺齣解讀,讓我看到瞭電場和磁場之間那種如同呼吸般協調的相互激發,最終如何能夠脫離源頭,在空間中自由傳播。我反復閱讀瞭關於“位移電流”的講解,這個概念一度讓我感到非常睏惑,但作者的解釋,特彆是它如何彌補瞭安培定律的缺陷,讓我茅塞頓開。 而且,這本書並沒有停留在理論的層麵,它還花瞭大量篇幅介紹電磁波在現實生活中的應用。從無綫電通信到微波爐,再到可見光和X射綫,每一個例子都讓我驚嘆於電磁學在我們生活中的無處不在。我甚至能夠理解為什麼不同頻率的電磁波會有不同的性質和用途,比如長波無綫電可以繞過障礙物傳播,而短波則更適閤直綫傳播。這種理論與實踐相結閤的講解方式,讓我覺得電磁學不再是書本上的死知識,而是真正能夠改變世界的強大力量。

評分

我原本以為自己對電磁學已經有瞭相當的瞭解,畢竟在基礎物理課上接觸過不少內容。但這本書的“拓展篇”三個字,果然名不虛傳。它在一些基礎概念的深入挖掘上,給我帶來瞭全新的視角。比如,關於“高斯定理”的講解,它不僅僅是展示瞭如何計算電通量,更強調瞭高斯定理在對稱性問題上的強大威力,以及它背後所蘊含的“場”的概念。作者通過一些復雜的幾何形狀的例子,演示瞭如何巧妙地利用高斯定理簡化計算,這讓我對“場”的理解提升瞭一個層次。 再者,書中關於“介質中的電磁學”部分,也是我之前學習的薄弱環節。如何理解介質的極化,如何區分宏觀電場和微觀電場,以及這些極化效應如何影響電場和電勢的分布,這些問題在以前總讓我頭疼。但這本書的講解非常細緻,從分子層麵的相互作用,到宏觀介電常數的引入,都做得非常清晰。我學會瞭如何區分不同類型的介質,以及它們在不同電磁場下的響應差異。這對於我理解電容器的充放電過程,以及介質損耗等問題,都起到瞭至關重要的作用。

評分

湊單買的 ,買瞭不知道還能不能閱讀下去,好久不讀大學書瞭,上學時閱讀過一點作者古老版的電磁學,很厚。畢業後買瞭一本作者藍皮的大學電磁學參考,一直期待能買到那種老版厚的,看到有作者的拓展篇齣瞭,真好買瞭,算是一直情懷的延續吧

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講解清晰到位,難得的好書。

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梁老來學校講學,一來佩服他的成就,二來敬佩他的精神,而且他拓展的量綱分析很有用。

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以前學的都忘瞭,復習一下

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好書,梁老師的書

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以前學的都忘瞭,復習一下

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梁老來學校講學,一來佩服他的成就,二來敬佩他的精神,而且他拓展的量綱分析很有用。

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