基础物理述评教程（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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潘根 著

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• 物理学
• 基础物理
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• 物理述评
• 物理史
• 科学史
• 物理学史
• 高等教育
• 第二版

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030317940

版次：2

商品编码：10797300

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-07-01

用纸：胶版纸

页数：572

正文语种：中文

内容简介

　　《基础物理述评教程（第2版）》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，其前一版是教育部“面向21世纪’’系列教材，被全国高等院校教学研究中心列入“优秀教材”行列。
　　全书包括力学、热学、电学、光学、相对论、量子物理。各篇在指导思想和风格上一脉相承，但在内容上有相对独立性，每一篇都可以自成体系。作为本科普通物理课教材，主要是指力、热、电、光四篇，约需144学时。书后附有全书习题的详细解答。书中有作者自己的研究心得。力学篇里提出了“时间定理”，导出了牛顿第二定律和第三定律。热学篇里用无序运动模型定义了熵，使熵获得了直观性，作出了“熵增加原理肯定不具有普遍性”的判断。电学篇里用逻辑方法导出了磁场，使磁学彻底隶属于电学。光学篇里对菲涅耳反射折射公式作了修正，还导出了光见度函数。相对论篇里提出了引力一电磁统一场论，证明了“引力场的能量只能是负定的”，使霍金一彭罗斯奇点定理的前提条件“能量正定”不能处处成立。量子篇里利用波的稳定条件导出了普朗克能量子和索末菲量子化条件，借助于黑洞理论建立了粒子模型，导出了德布罗意波粒二象性公式和薛定谔方程。
　　《基础物理述评教程（第2版）》适合普通高等学校学习大学物理的学生使用，也可作为教师或相关人员的参考用书。

目录

第二版前言
第一版前言
绪论
0.1 物质世界
0.1.1 物质空间和时间
0.1.2 物质世界的层次
0.1.3 物质间的相互作用
0.1.4 物质不灭原理
0.1.5 宇宙的无限性
0.2 物理学
0.2.1 物理学的对象
0.2.2 物理学的产生和发展
o.2.3 单位制和量纲
0.2.4 普朗克单位
0.2.5 数量级
0.2.6 物理课的意义
第一篇 力
学
第1章 质点运动学
1.1 质点运动的描述
1.1.1 位置和轨道
1.1.2 位移和路程
1.1.3 速度和速率
1.1.4 加速度
1.1.5 动势
【学术研究】空间和时间问题
1.2 坐标系的运用
1.2.1 直角坐标系
1.2.2 平面极坐标系
1.2.3 自然坐标系
1.3 相对运动
1.3.1 绝对运动、相对运动和牵连运动
1.3.2 相对平动
1.3.3 相对转动
习题
第2章 质点动力学
2.1 基本定律
2.1.1 亚里士多德对运动原因的解释
2.1.2 伽利略的实物实验和思想实验
2.1.3 牛顿运动定律
【学术研究】牛顿第二定律和第三定律的导出
2.2 常见的几种力
2.2.1 万有引力
2.2.2 弹性力
2.2.3 摩擦力
2.2.4 黏性力
2.3 基本方法
2.3.1 分隔物体法
2.3.2 分组解题法
2.3.3 解题规范
2.4 动量定理
2.4.1 质点的动量定理
2.4.2 质点组的动量定理
2.4.3 动量守恒原理
2.4.4 质心运动定理
2.5 功和能
2.5.1 功
2.5.2 能
2.5.3 动能
2.5.4 柯尼西定理
2.5.5 势能
2.5.6 动能定理
2.5.7 功能定理
2.6 碰撞
2.6.1 碰撞定律
2.6.2 弹性碰撞和非弹性碰撞
2.7 非惯性参考系
2.7.1 平动加速参考系
2.7.2 转动参考系
习题
第3章 刚体力学
3.1 刚体运动学
3.1.1 刚体的一般运动
3.1.2 定点转动和定轴转动
3.1.3 平面平行运动
3.2 动量矩和转动惯量
3.2.1 动量矩
3.2.2 刚体的惯量张量
3.2.3 转动惯量的计算
3.3 动量矩定理和转动定理
3.3.1 力矩
3.3.2 动量矩定理
3.3.3 转动定理
3.4 功和能
3.4.1 力矩的功
3.4.2 刚体的动能
3.4.3 刚体的势能
3.5 陀螺
3.5.1 陀螺的一般运动
3.5.2 回转效应
习题
第4章 流体力学
4.1 流体静力学
4.1.1 流体内的静压强
4.1.2 重力场中的流体压强
4.1.3 阿基米德原理
4.1.4 帕斯卡原理
4.2 理想流体的运动
4.2.1 连续性方程
4.2.2 伯努利方程
4.2.3 理论的应用
4.3 实际流体的运动
4.3.1 牛顿黏性定律
4.3.2 泊肃叶公式
.4.3.3 斯托克斯公式
4.3.4 雷诺数
习题
第5章 振动与波
5.1 简谐振动
5.1.1 振动函数
5.1.2 简谐振动的运动学特征
5.1 _3简谐振动的动力学方程
5.1.4 简谐振动系统的能量
5.2 摆的运动
5.2.1 单摆
5.2.2 复摆
5.3 阻尼振动和受迫振动
5.3.1 阻尼振动
5.3.2 受迫振动
5.3.3 共振
5.4 振动的合成
5.4.1 同方向的两种振动的合成
5.4.2 相互垂直的两种振动的合成
5.5 波函数与波动方程
5.5.1 波函数
5.5.2 波速
5.5.3 波动方程
5.6 波的动力学方程
5.6.1 弹性绳中的横波
5.6.2 固体内的横波
5.6.3 固体内的纵波
5.6.4 液体内的纵波
5.6.5 气体内的纵波
5.6.6 重力场中液体的表面波
5.6.7 真空中的电磁波
5.7 波的能量
5.7.1 能量密度
5.7.2 能流密度
5.8 声波
5.8.1 声波的强度级
5.8.2 声压
5.9 波的叠加
5.9.1 叠加原理
5.9.2 波的干涉
5.9.3 驻波
5.9.4 波的衍射
……
第二篇 热学
第三篇 电学
第四篇 光学
第五篇 相对论
第六篇 量子物理

精彩书摘

　　用理想化的模型代替实物，是一种重要的研究方法，真实物体的运动通常会受到多种因素的影响，模型则能使问题得到简化。
　　几何点式的物体叫做质点，大小和形状都不能发生变化的物体叫做刚体，它们是力学中常用的模型，特别是质点，具有基本的意义，真实的物体总是有大小和形状的，并且都是能发生形变的。
　　质点模型只能适用于以下三种场合：
　　（1）物体单纯地做平动时，它的各部分都具有相同的速度，因而可用一个点来代表整个物体。
　　（2）物体的尺寸如果远小于它的运动范围，它就可被视为质点，
　　（3）物体的无限小的局部可被视为质点。
　　正因为物体的无限小的局部可被视为质点，任何物体都可被认为是由质点组成的，所以质点力学具有基本的意义，
　　对于人类的感觉器官来说，物质能以直观的形式显示出的三个基本性质是。
　　（1）空间性，即物体不可能不占据一部分空间。
　　（2）运动性，即物体可以由一种状态变为另一种状态。
　　（3）惯性和引力性，即物体具有保持原状的本领，又都能吸引其他任何物体。
　　物体的上述三个性质都不能用逻辑方法导出，因而是最基本的概念，为了定量地描述空间和度量物体的尺寸，就需要引进一个物理量，叫做长度；为了定量地描述物体的运动，就需要引进一个物理量，叫做时间；为了定量地描述惯性和引力性的强弱，就需要引进一个物理量，叫做质量，这三个量都是基本量，其余的都可用逻辑方法导出，整个理论体系的逻辑结构可用图2来表示。
　　……

前言/序言

物理学基础的深度探索与前沿视野 一部面向现代科学视野的物理学导论 本书旨在为物理学学习者和研究人员提供一个全面而深入的物理学基础框架，同时紧密结合当前物理学研究的前沿进展与核心概念的深刻理解。我们着重于构建扎实的理论基础，强调物理图像的建立、数学工具的灵活运用以及实验观测与理论模型的紧密结合。全书结构严谨，内容覆盖经典物理学的核心领域，并逐步过渡到量子力学、统计物理学以及相对论等现代物理学的基石。 第一部分：经典物理学的坚实根基 本部分致力于重塑读者对宏观世界运行规律的认知，从最基本的运动概念出发，系统阐述力学、电磁学和热力学的原理。 第一章：牛顿力学与分析力学基础 本章首先回顾了伽利略相对性原理和牛顿运动定律，重点分析了保守力场中的运动、角动量守恒和能量守恒定律在复杂系统中的应用。在此基础上，我们引入了分析力学的思想，详细推导并阐述了拉格朗日量和哈密顿量在描述系统动力学行为中的优越性。通过对约束系统的处理，展示了变分原理在物理学中的普适性，为后续学习理论力学打下坚实的方法论基础。 第二章：振动、波与线性系统 深入探讨了单自由度和多自由度系统的线性振动问题。从阻尼和受迫振动开始，详细分析了共振现象的物理机制及其工程意义。随后，内容扩展到连续介质中的波动现象，包括声波、电磁波（在介质中传播的部分）以及机械波。重点讲解了波的叠加原理、色散关系、群速度与相速度的概念，并通过傅里叶分析展示了如何将复杂的波形分解为简谐波的叠加。 第三章：电磁场与麦克斯韦方程组 本章是经典物理学的核心支柱之一。从静电学和静磁学出发，系统构建了高斯定律、安培定律等基本定律。随后，引入法拉第电磁感应定律，最终推导出完整的麦克斯韦方程组。我们强调了位移电流的概念，及其在统一电学和磁学现象中的关键作用。在电磁场理论部分，详细讨论了电磁波的产生、传播特性、坡印廷矢量，以及在不同边界条件下的辐射问题，为理解光作为电磁波奠定了基础。 第四章：热力学与统计物理学的桥梁 本部分关注宏观物质的能量、熵和平衡态。热力学第一、第二和第三定律被严格地建立起来。重点在于理解熵的统计力学意义，即对微观无序程度的度量。通过对理想气体、真实气体以及相变的讨论，展示了热力学作为现象学理论的强大解释力。本章末尾引入了统计系综的概念，为进入微观世界做铺垫。 第二部分：迈向微观世界的量子革命 本部分是理解现代物理学的关键。它超越了经典物理学的局限，引入了量子化的概念和概率性的描述。 第五章：早期量子论与波粒二象性 从黑体辐射的普朗克假设和光电效应的爱因斯坦解释开始，讲述了能量量子化的历史必然性。随后，详细阐述了德布罗意物质波的概念，以及电子衍射实验对波粒二象性的确证。通过对玻尔模型（及其局限性）的讨论，突显了引入量子化能级和量子数的必要性。 第六章：量子力学的基本公设与薛定谔方程 本章是量子力学的核心。系统阐述了量子力学的基本公设，包括态矢量、可观测量的算符表示、本征值方程以及测量过程中的波函数坍缩。着重讲解了定态薛定谔方程和含时薛定谔方程，并将其应用于最简单的模型系统：无限深势阱、有限深势阱和一维谐振子，清晰展示了量子化能级的精确来源。 第七章：角动量与自旋 深入研究了角动量在量子力学中的地位。区别讨论了轨道角动量和内禀角动量（自旋）。详细推导了角动量算符的对易关系，并给出了球谐函数作为三维势场（如氢原子）的解。对自旋的引入，特别是泡利不相容原理，是理解多电子原子结构和化学键形成的关键。 第八章：微扰论与近似方法 鉴于精确求解复杂的含时和不含时薛定谔方程的困难，本章聚焦于微扰论这一强大的近似工具。系统介绍了定态微扰论（包括简并和非简并情况）和含时微扰论，特别是费米黄金定则的应用，用于计算跃迁概率，这在光谱学和原子相互作用中至关重要。 第三部分：统计物理学的宏观连接 本部分致力于从微观粒子的行为推导出宏观物质的热力学性质，并探讨量子统计的独特之处。 第九章：经典统计力学与系综理论 本章重新审视统计物理学，从微正则系综、正则系综到大正则系综，详细阐述了这些系综在计算配分函数和导出宏观物理量方面的应用。重点讨论了理想气体和玻尔兹曼分布，并应用涨落理论对统计平均量的意义进行了深入剖析。 第十章：量子统计：费米子与玻色子 量子统计是理解凝聚态物理和高能物理的关键。本章详细区分了费米-狄拉克统计和玻色-爱因斯坦统计，并解释了它们分别适用于费米子和玻色子。对费米子，着重分析了费米能级、费米面以及在低温下的简并效应（如白矮星内部结构）。对玻色子，则详细讨论了玻色-爱因斯坦凝聚现象的理论描述及其在超流体中的体现。 第四部分：时空几何与相对论基础 本部分将物理学的框架提升到更抽象的几何层面，探讨了高速运动和引力对时空结构的影响。 第十一章：狭义相对论的动力学与时空观 本章从洛伦兹变换出发，重构了时间和空间的概念。详细讨论了相对论中的动量、能量和质能关系，强调了四维动量和四维矢量在表述物理定律中的优越性。通过洛伦兹变换下的电磁场变换，展示了狭义相对论如何统一电磁学。 第十二章：广义相对论的几何原理 本章作为导论性质的介绍，阐述了等效原理作为广义相对论的基石。介绍了弯曲时空的概念，将引力视为时空几何的体现。虽然不进行深入的张量分析，但会概述爱因斯坦场方程的物理意义，并简要提及牛顿引力的保守性以及引力导致的效应，如光线弯曲和水星近日点进动。 本书的整体目标是培养读者严谨的物理思维，使其能够在新现象出现时，迅速定位到适用的物理框架，并能够利用数学工具精确地描述和预测物理系统的行为。内容力求在广度上覆盖基础物理学的核心脉络，在深度上引导读者理解这些概念背后的深刻物理图像和方法论基础。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，《基础物理述评教程（第2版）》在现代物理学的入门部分处理得相当出色。作者以一种循序渐进的方式，将相对论和量子力学这些通常被认为是“高深莫测”的领域，变得易于理解。对于狭义相对论，书中从迈克尔逊-莫雷实验谈起，通过对光速不变原理和相对性原理的深入分析，引出了时间膨胀和长度收缩等一系列反直觉但又符合逻辑的结论。书中对质能方程 $E=mc^2$ 的推导和解释，更是让我对物质与能量的深层联系有了全新的认识。而在量子力学部分，作者则从黑体辐射和光电效应等实验现象入手，巧妙地引入了能量量子化的概念，以及波粒二象性。书中对薛定谔方程的介绍虽然没有深入到复杂的数学推导，但对波函数的概率解释和不确定性原理的阐述，却非常到位，让我对微观世界的奇异规律有了初步的感知。这本书成功地为我打开了通往现代物理世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，《基础物理述评教程（第2版）》在电磁学部分的讲解上，简直是教科书级别的典范。过去我对电磁学总觉得概念繁杂，公式晦涩，但这本书彻底改变了我的看法。作者以一种极其系统和逻辑化的方式，从静电场讲到电磁波，层层递进，每一步都显得那么自然而然。我特别欣赏它在引入高斯定律、安培定律、法拉第定律等核心概念时的处理方式，不仅仅是给出公式，更会详细解释这些定律的物理意义，以及它们在描述电磁现象中的作用。书中还大量引用了历史上的实验和发现，例如库仑扭秤实验、奥斯特实验，这些鲜活的例子让我更直观地理解了抽象的物理定律是如何被发现和验证的。对于电磁波的产生和传播，书中也做了非常深入的剖析，从麦克斯韦方程组出发，推导出了电磁波的存在，并详细阐述了其性质，这部分内容读起来既严谨又充满了智识上的快感。读完这部分，我感觉自己对电流、磁场、电场之间的内在联系有了清晰的认识，不再是零散的知识点堆砌，而是一个融会贯通的整体。

评分☆☆☆☆☆

这本《基础物理述评教程（第2版）》绝对是我近些年来读过的最令人振奋的物理教材之一。打开它，就像进入了一个清晰而严谨的物理世界。我尤其喜欢它对于经典力学部分的阐述，作者并没有满足于简单的公式推导，而是深入浅出地探讨了每一个概念背后的哲学含义和历史发展脉络。例如，在讨论牛顿运动定律时，书中不仅给出了严谨的数学表述，还穿插了大量关于惯性参考系、绝对时空观的讨论，让我对这些看似基础的概念有了前所未有的深刻理解。书中对能量守恒定律的讲解也极具启发性，作者通过分析一系列宏观和微观的物理现象，展现了能量在不同形式之间转化时的“不灭”本质，这种全局性的视角让我在学习过程中不再是孤立地记忆公式，而是构建了一个完整的物理图景。此外，书中在处理万有引力和天体运动时，巧妙地结合了数学模型和天文观测证据，使得抽象的理论变得生动形象，读起来丝毫没有枯燥乏味的感觉。总而言之，这本书不仅仅是一本教程，更像是一场引领读者深入探索物理真谛的思想之旅。

评分☆☆☆☆☆

我强烈推荐《基础物理述评教程（第2版）》给所有对光学和热力学感兴趣的朋友。这本书在处理这两大部分时，展现了作者深厚的学术功底和独到的教学艺术。光学部分，作者从几何光学出发，清晰地阐述了光的直线传播、反射和折射，并进一步过渡到波动光学，详细讲解了干涉、衍射和偏振等现象。我尤其喜欢书中对光的波动性的阐释，通过一系列巧妙的实验设计和图示，让我这个初学者也能轻松理解光波的叠加原理和衍射条件。在热力学部分，书中对热力学第一、第二、第三定律的讲解更是鞭辟入里。作者并没有简单地罗列公式，而是深入探讨了熵的概念，以及它在描述系统无序度方面的关键作用。书中对卡诺循环的详细分析，以及对热力学第二定律在实际应用中的局限性的讨论，都让我受益匪浅。读完这两部分，我感觉自己对光和热的本质有了更深刻的洞察，不再是停留在表面的现象描述，而是能够理解其背后的基本原理。

评分☆☆☆☆☆

我对于《基础物理述评教程（第2版）》在贯穿全书的“述评”环节尤为赞赏。作者并非仅仅陈述物理定律，而是巧妙地将历史背景、实验证据、理论发展以及不同理论之间的联系和演变，都融入到讲解之中。这使得整本书读起来不仅仅是知识的传递，更像是一部物理学发展的生动史诗。例如，在介绍万有引力时，书中不仅讲解了牛顿的贡献，还穿插了开普勒定律的发现过程，以及后来爱因斯坦广义相对论的出现，是如何修正和深化了我们对引力的理解。这种“述”与“评”相结合的方式，让我能够站在巨人的肩膀上，理解物理学知识是如何一步步构建起来的，以及不同理论体系之间的逻辑关系。书中还常常会提出一些引人深思的问题，引导读者自己去思考，去探索，而不是被动地接受结论。这种互动式的学习体验，极大地激发了我对物理学的学习兴趣和探索欲。

评分☆☆☆☆☆

不知道怎么样，老公帮朋友买的

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便宜才是宁道理

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