伯克利物理学教程（SI版）第3卷波动学（英文影印版） pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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☆☆☆☆☆

[美] F.S.克劳福德（Frank S. Crawford Jr.）著

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物理学
波动学
伯克利物理学教程
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出版社：机械工业出版社

ISBN：9787111464594

版次：1

商品编码：11475482

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-06-01

用纸：胶版纸

页数：626

具体描述

编辑推荐

　　《伯克利物理学教程》中译本自上世纪七十年代印行以来已过去三十多年。然而，即便如此，时至今日国内高校从事物理教学的教师和选修基础物理课程的学生乃至研究生仍然感觉，由于本教程独具匠心的内容编排体系，作为一家之言，无论是对基础物理的教、学还是应用，以及对从事相关的研究工作而言，《伯克利物理学教程》依旧不失为一部极有阅读、参考价值的优秀教程。令人遗憾的是，由于诸多历史原因，曾经风靡一时的《伯克利物理学教程》如今在市面上已难觅其踪影，加之原版本以英制单位为主，使其进一步的普及受到一定制约。而近几年，国外陆续推出了该套教程的最新版本——SI版（国际单位制版）。在此背景下，机械工业出版社决定重新正式引进本套教程，并先期推出本教程的英文影印版，以飨读者！希望这部原汁原味的经典著作能满足物理教师的教学与研究之用，并满足相关专业的双语教学需求！

内容简介

　　《伯克利物理学教程（SI版）第3卷波动学（英文影印版）》是《伯克利物理学教程》第3卷。全书强调不同波动现象之间的相似性和可类比性，着重阐述波动的基本概念以及这些概念之间的相互联系。书中还介绍了许多重要波动现象的实例，各章末附有大量习题和课外实验，有助于读者对有关概念深入理解。本书可作为高等院校物理学/应用物理学专业或其他理工科专业的教材或参考书，也可供一般科技人员参考。

作者简介

　　Frank S. Crawford，1923-2003，毕业于加州大学伯克利分校，并在此工作至1991年退休。其研究领域涉及粒子物理、天文物理，以及日常生活中的物理现象等。

精彩书评

　　该教程编写的意图，是尽可能地反映近百年来物理学的巨大进展，按照当前物理学工作者在各个前沿领域所使用的方式来介绍物理学。该教程引入狭义相对论、量子物理学和统计物理学的概念，从较新的统一的观点来阐明物理学的基本原理，以适应现代科学技术发展对物理教学提出的要求。当年《伯克利物理学教程》的作者们以巨大的勇气和扎实深厚的学识做出了杰出的工作，直到今天，回顾《伯克利物理学教程》，我们仍然可以从中得到许多非常有益的启示。
　　——赵凯华陆果

精彩书摘

　　教学说明
　　课程组织
　　行波有很大的美学上的魅力，从它开始似乎是很自然的。然而，尽管波动在美学和数学上是很美的，但是它在物理上却是相当复杂的，因为它涉及大量粒子之间的相互作用。既然我强调的是物理体系而不是数学，那么，我就先从最简单的物理体系开始，而不先讲最简单的波。
　　第1章　简单体系的自由振动　首先，我们回顾一下一维谐振子的自由振动，强调惯性和回复力的物理特点，ω2的物理意义，以及对于一个实际体系，要得到简谐运动，振动的振幅不能太大。其次，我们考虑两个耦合振子的自由振动，并引入简正模式的概念。我们强调简正模式就像一个“扩展”的谐振子，它的所有部分都以相同频率和相位振动，并强调对于一个
　　给定的简正模式，ω2的物理意义与一维振子的相同。
　　可省略的内容　在全书中，有一些物理体系反复出现，教师不必全都讨论，学生也不必全学。本章例2和例8都是质量和弹簧的纵向振动，分别是一个自由度（例2）和两个自由度
　　（例8）的情况。在以后各章里，我们把这种体系推广到许多自由度和连续体系中去（经受纵
　　向振动的橡皮绳和玩具弹簧），并把这种体系当作一个模型，以帮助理解声波。如果教师想省
　　略声音这一部分，那么也可以从一开始略去一切纵向振动部分。同样，例4和例10分别为一
　　个自由度与两个自由度的ＬＣ电路。在以后各章中，我们还要把这种电路推广到ＬＣ网络和连
　　续传输线上去。因此，如果教师想省略传输线中电磁波的讨论，他可以从一开始就略去所有ＬＣ电路的例子。（他可以这样做而仍然能够透彻讨论电磁波，即从第7章起，用麦克斯韦方程讨论电磁波。）不要省略横向振动（例3和例9）。
　　课外实验　我们极力推荐课外实验1.24（盆水晃动模式）和有关的习题1.25（湖面波
　　动），其目的是要让学生开始“自己动手”。课外实验1.8（两盒拴在一起的肉汤罐头）可以
　　用来做一次很好的课堂演示。当然，你们也许已经有条件可以做一个这类的示范实验（耦合摆）。然而，甚至作为课堂示范，我仍然主张用玩具弹簧和肉汤罐头来作演示，虽然它们是简陋的，但这样做可以鼓励学生自己动手。
　　第2章　多自由度体系的自由振动　我们把自由度数目从两个推广到很大数目，并求出在一根连续弦上的横向振动模式———驻波。我们定义ｋ，并引进色散关系的概念，给出ω与ｋ的函数关系。在2.3节中，我们利用弦的各种振动模式来导出周期函数的傅里叶分析。在2.4节中，我们给出了各种串有珠子的弹簧的严格色散关系。
　　……

前言/序言

　　这一卷专门研究波动学。这是一个广泛的课题。人人都知道许多涉及波动的自然现象，诸如水波、声波、光波、无线电波、地震波、德布罗意波以及其他各种波。而且仔细查阅一下任
　　何物理学图书室的书架都会发现，对波动现象某一个方面的研究（譬如说水中的超声波）就可以占用整本的书或期刊，甚至可能吸引某个科学家的全部注意力。令人惊异的是，在这些狭窄研究领域之一工作的“专家”，通常能够相当容易地同其他一些被认为在与此无关的也被认为是狭窄的领域内工作的专家进行交流，为此他首先只需要学会对方的行话，学会他们所使用的单位（譬如，秒差距是什么意思？）以及哪些物理量是重要的，等等。的确，一旦他发现自己的兴趣有了改变，他就可以迅速地改行而成为新领域里的“专家”。这种情况之所以可能，是由于有一个明显的事实，即许多完全不一样的和表面上互不相干的物理现象，都可以用一系
　　列共同的概念来描述，因而科学家之间具有共同的语言。在这些共同使用的概念中，有许多就暗含在波动这个词内。
　　本书的主要目的是阐述波动学的一些基本概念以及这些概念之间的相互联系。为了达到这个目的，本书是按照这些概念，而不是按照诸如声、光等可观察的自然现象来组织编写的。
　　另一个目的是要使读者熟悉许多重要而有趣的波动例子，从而具体地认识这些基本概念的普遍性及其广泛应用。所以，每当引进一个新概念后，就把它立即应用到许多不同的物理体系
　　上加以说明，例如弦线、玩具弹簧、传输线、硬纸筒、光束等。与之相并列的另一种方法，是先用一个简单例子（例如拉紧的弦）引出这些有用的概念，然后再考虑其他有意义的物理体系。
　　通过选择彼此之间具有相似几何“外貌” 的不同示例，我希望能鼓励学生去寻求不同的波动现象之间的相似性和类比性。我也希望能激发学生的勇气，当他们面对一些新现象时能够
　　利用这些类比来“妄测”。类比法的利用常常会有众所周知的危险性，也可能隐藏着错误。但是，什么事情都会是这样。（把光猜测为可能“像是”类似果冻的“以太” 中的机械波，曾经是一种非常有效的类比。它曾经帮助麦克斯韦得出他的著名方程组，并导出了一些重要的预言。有一些实验———特别是迈克尔逊和莫雷实验证明这种机械模型不可能完全正确，爱因斯坦于是指出了如何放弃这个模型而仍然保留下麦克斯韦方程组。爱因斯坦宁愿直接去推测这些方程组，这可以称为“纯粹的”导出法。现在大多数物理学家虽然仍然在利用类比法和模型来帮助导出一些新的方程，但他们在发表结果时通常只给出方程，而不给出利用类比和模型导出这些方程的过程。）
　　课外实验是本卷的重要组成部分，它们能够给学生带来乐趣和培养他们的洞察力，而这是从普通课堂演示和实验室实验得不到的，尽管课堂演示和实验室实验也同等重要。这些课外实验全都是“家庭物理学”类型的实验，只需要很少的甚至不需要特殊的设备。（只需要有一个光学工具箱。虽然手头可能没有音叉、玩具弹簧和硬纸筒等，但它们十分便宜，并不“特殊”。）这些实验确实是让学生在家里做的，不是在实验室里做的。其中的许多实验，叫做演示可能比叫做实验更确切些。
　　本书中讨论的每一个主要概念，都至少有一个课外实验加以演示。除了引用例子来说明概念外，课外实验还使学生有机会与一些物理现象直接“接触”。由于这些实验是在家里做的，
　　这种接触是十分密切的，是从容不迫的。这一点很重要。在家里做实验没有伙伴帮忙，一切都必须自己动手；也没有指导教师向你解释演示的意义和结果，一切都要依靠自己。你可以按照自己的速度进行演示，想做多少次就可以做多少次。
　　课外实验有一个很宝贵的特点，那就是，如果你在晚上才想起你上星期做过的一个实验有不清楚的地方，那么十五分钟以后，你就能安排妥当重做一次实验。这一点很重要，因为在真
　　正的实验工作中，从来没有一个人头一次就“把它搞对了”。事后的思考是成功的秘诀（还有一些别的因素）。对于学习来说，有害和有妨碍的事情，莫过于由于“实验设备已经拆掉了”或者由于“实验室已经关门”（或由于别的莫明其妙的理由）而不善于在实验以后继续进行思考。
　　最后，我还希望通过课外实验去培养学生具有我称之为的“对现象的鉴赏力”。我希望学生用自己的双手去创造出一个场面，能使他的眼睛、耳朵和头脑既感到新鲜、惊奇，又感到十
　　分愉快……

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好的，这是一份关于《伯克利物理学教程（SI版）第3卷：波动学》之外的其他物理学主题图书的详细简介，旨在提供该系列中其他卷册可能涵盖的内容范围，但不涉及波动学本身。 --- 精选物理学进阶读物系列：涵盖经典力学、电磁学与热力学本系列介绍的图书，旨在为物理学专业的学生和深入研究的爱好者提供一个结构严谨、内容详实的知识体系。这些书籍继承了严谨的学术传统，聚焦于经典物理学的核心支柱——力学、场论与统计物理学的基础构建。 1. 经典力学基础与深入分析（对应《伯克利物理学教程》第1卷或相关内容）对于物理学的初学者而言，力学是理解自然界运动规律的基石。本卷册或相关教材的重点在于构建一个从牛顿定律到拉格朗日和哈密顿力学的完整框架。内容详述：运动的描述与基础原理：详尽阐述了描述粒子和刚体运动的数学工具，包括向量代数、张量分析在物理中的应用，以及惯性系与非惯性系下的运动方程。特别关注科里奥利力和离心力的物理起源及其在地球动力学中的实际影响。变分原理与分析力学：这是从基础牛顿力学向更高级物理理论过渡的关键。内容深入讲解了达朗贝尔原理、最小作用量原理，并系统推导出拉格朗日方程。读者将学习如何利用坐标变换、约束条件的处理以及推广的动量概念来简化复杂系统的分析。哈密顿力学：引入相空间的概念，详细介绍哈密顿正则方程的推导与应用。重点分析了泊松括号的结构及其在守恒量发现中的核心作用。对于保守系统，将探讨正规变换（Canonical Transformations）的理论基础，以及如何利用它来解耦运动方程，为量子力学中的算符形式打下坚实的数学基础。刚体动力学：对刚体运动的描述需要更复杂的数学工具，包括转动惯量张量的计算、欧拉角在空间定向中的应用，以及欧拉方程的求解。本部分会辅以大量的实际工程和天体物理学案例来加深理解。 2. 电磁学：从静电场到麦克斯韦方程组的统一（对应《伯克利物理学教程》第2卷或相关内容）电磁学部分构成了现代物理学的另一大支柱，它不仅统一了电、磁、光现象，更是广义相对论和量子电动力学的前提。本部分强调从麦克斯韦方程组的四个基本定律出发，进行系统的场论推导。内容详述：静电学与静磁学：从库仑定律和毕奥-萨伐尔定律出发，详细探讨了电势与磁矢势的定义。重点在于运用高斯定律和安培定律解决具有高度对称性的问题，并引入泊松方程和拉普拉斯方程，并讨论边界条件下的唯一性定理。在静磁学部分，会深入分析磁介质中的磁化强度和磁场强度。麦克斯韦方程组的建立与意义：这是全书的核心。通过引入位移电流的概念来修正安培定律，从而导出完整的麦克斯韦方程组。详细分析这组方程在真空和介质中的传播特性，特别是电磁波的产生、传播速度（光速的导出）以及能量流密度（坡印廷矢量）。电磁场的求解方法：强调解决电磁场问题的工具箱，包括格林函数在静电学问题中的应用、分离变量法在特定几何形状下的应用（如矩形波导模式的分析）。电磁辐射：针对时变场，本部分会深入研究电偶极子和磁偶极子的辐射场结构，包括远场近似下的辐射功率计算。对于运动电荷，将探讨轫致辐射和同步辐射的物理机制。狭义相对论与场论的结合：介绍如何将麦克斯韦方程组写成洛伦兹协变形式，使用四维张量来表达电磁场张量 $F^{mu u}$，从而从理论上巩固电磁学与狭义相对论的内在联系。 3. 热力学与统计物理学：微观与宏观的桥梁（对应《伯克利物理学教程》第4卷或相关内容）这一板块着重于解释宏观热力学现象背后的微观统计规律，是理解凝聚态物理、材料科学以及信息论物理学的基础。内容详述：经典热力学定律：严格阐述热力学第零、第一、第二和第三定律。对功、热量、内能、熵等基本概念进行精确定义。重点分析各种循环过程（如卡诺循环）和能量转换效率的理论极限。热力学函数的应用：深入探讨吉布斯自由能、亥姆霍兹自由能、焓等热力学势的推导和用途。利用这些势能函数来预测系统在给定温度和压力下的自发变化方向和平衡态。系统的相变（一级、二级）分析是该部分的重要内容。统计力学的基本假设：建立宏观系统与微观粒子行为之间的联系。介绍系综理论（微正则系综、正则系综、大正则系综），以及系综平均与时间平均的等效性（遍历假设）。经典统计力学：应用玻尔兹曼分布来描述宏观系统中的粒子分布，并计算理想气体、单原子晶格等模型的配分函数，进而推导出宏观热力学量。量子统计：转向处理费米子和玻色子系统。详细讲解费米-狄拉克分布和玻色-爱因斯坦分布，并将其应用于理解电子在导体中的行为（如自由电子模型）、黑体辐射以及玻色-爱因斯坦凝聚现象的初步分析。这三套深入的知识体系共同构建了非相对论性物理学的核心框架，为进一步探索量子力学和固体物理等前沿领域提供了无可替代的坚实基础。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，我购买这本书的初衷是希望能系统性地学习波动学相关的知识，特别是为我之后的专业学习打下坚实基础。拿到“伯克利物理学教程（SI版）第3卷波动学（英文影印版）”后，我花了大量的时间去研读。不得不说，这本书的编排确实很有体系。它从最基础的机械波开始，逐渐过渡到电磁波，再到更抽象的光学和量子力学中的波动概念。书中的概念引入和推导过程都非常详尽，对于那些想要深入理解背后原理的读者来说，无疑是一大福音。我尤其喜欢书中对于数学工具在物理问题中的实际应用展示，比如如何运用微积分和微分方程来描述和解决波动问题。虽然是影印版，但其内容本身就极具价值，能够帮助我构建起对波动现象的完整认知。每一次阅读，都感觉自己对物理世界的认识又向前迈进了一步。

评分☆☆☆☆☆

这本书，对我来说，更像是一本“思想启蒙”的工具。我一直觉得物理学的美在于它能够用简洁的数学语言描述极其复杂的自然现象，而《波动学》这卷正是这种美学的集大成者。它不仅仅是关于“波”的知识集合，更是关于如何“思考”波的训练。书中的论证方式非常严谨，每一个结论都建立在前序定理之上，环环相扣，没有丝毫的含糊。即使是对于一些初学者可能觉得难以理解的抽象概念，作者也总能找到恰当的比喻和类比来辅助理解。我特别欣赏书中对于不同波动方程之间的联系和演化过程的梳理，这让我对波动现象的普适性有了更深的认识。有时候，我甚至会在读完一章后，合上书本，反复回味其中的思想，尝试着用自己的话将其复述出来。这本影印版，虽然没有华丽的排版，但其内容的价值却无法估量，它为我打开了一扇通往更深层物理世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

这套伯克利物理学教程，尤其是第三卷《波动学》，真是把我对物理世界的理解彻底刷新了。记得刚拿到这本书的时候，就被它扎实的理论深度和清晰的讲解方式深深吸引。虽然这本书是英文影印版，但其内容的组织和逻辑性丝毫不减。我尤其欣赏它在讲解波动现象时，那种从最基本概念出发，逐步深入到复杂应用的过程。无论是声波的传播，还是电磁波的性质，亦或是量子力学中的波粒二象性，书中都给予了详尽的阐述。作者们仿佛拥有神奇的魔力，能将抽象的物理原理化为生动形象的图像和易于理解的数学推导。每一次阅读，都感觉像是在与一位经验丰富的物理学家面对面交流，他们的洞察力和严谨性无不令人赞叹。我时常沉浸在书中那些精妙的例题和深刻的讨论中，感觉自己正在一点点地揭开宇宙的奥秘。对于想要深入理解波动学领域的读者来说，这本书无疑是一座宝藏，它不仅仅提供了知识，更培养了一种解决问题的科学思维方式。

评分☆☆☆☆☆

从一名物理爱好者到希望深入探索物理世界的学生，我一直在寻找一本能够真正引领我进入物理殿堂的教材。《伯克利物理学教程（SI版）第3卷波动学（英文影印版）》无疑满足了我的期待。这本书的语言风格非常直接和专业，它不屑于花哨的辞藻，而是直奔物理的本质。通过阅读，我不仅学习了关于波的各种现象和规律，更重要的是，我学会了如何用一种更加批判和严谨的眼光去看待物理问题。书中对于实验现象的描述，以及理论推导与实验结果的对比，都让我深刻体会到物理学的科学性和实践性。即便是在阅读影印版时，我也能感受到作者们严谨的治学态度和对物理的热情。这本书更像是一本“行动指南”，指导我如何在复杂的物理世界中找到清晰的脉络，并逐步解开那些看似难以企及的谜题。

评分☆☆☆☆☆

老实说，这本《波动学》给我带来的体验是相当“硬核”的。它不是那种轻松易读的科普读物，而是充满了严谨的数学推导和深入的物理概念。一开始翻开，确实有些被那密集的公式和图表“吓到”，但咬牙坚持下去，你会发现其中的逻辑是多么的自洽和优美。作者们并没有回避物理学中的难题，反而选择直面它们，并提供了一套系统的解决方法。我最喜欢的部分是关于傅里叶分析在波动现象分析中的应用，这让我看到了如何将复杂的波形分解为更简单的成分，从而更容易理解和处理。书中对于各种波的特性，如干涉、衍射、偏振等，都进行了细致入微的分析，并配以大量示意图，虽然是影印版，但图表的清晰度依然很高。阅读过程中，我感觉自己像是站在巨人的肩膀上，俯瞰着波动学这片广袤的知识海洋。虽然需要付出额外的努力去理解，但每一次豁然开朗的感觉，都让我觉得这一切的付出都是值得的。

评分☆☆☆☆☆

经典书籍。值得购买，强烈推荐。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

很经典的物理学教材，已经30多年了，高中看过中文译本，但看不太懂，现在有了影印本，很值得重新学习