固体物理（第2版） pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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费维栋著

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出版社：哈尔滨工业大学出版社

ISBN：9787560371108

版次：2

商品编码：12318576

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-02-01

用纸：胶版纸

具体描述

编辑推荐

本书可作为材料本科生和研究生教材，也可供相关研究人员参考。

内容简介

本书首先介绍了固体理论所必须的量子物理基础和晶体学知识，而后讲述了固体物理的基本理论（包括晶格动力学、自由电子理论和能带理论基础），在此基础上对半导体性质、固体的磁性质、固体的介电与铁电性质以及固体的超导电性的物理基础和性能起源进行了分析和阐述。

理论力学导论：经典力学的基石与现代视野图书简介《理论力学导论》是一本旨在为物理学、工程学以及相关交叉学科的学生和研究人员提供坚实理论基础的经典教材。本书聚焦于牛顿力学（经典力学）的数学结构、概念框架及其在复杂物理系统中的应用，并辅以必要的分析力学工具，为深入学习更前沿的物理学分支（如电动力学、量子力学和固体物理学）奠定不可或缺的知识基础。第一部分：基础与运动学的严谨构建本书开篇即着重于对经典力学基本概念的精确定义和系统化梳理。我们不满足于对运动现象的直观描述，而是深入探讨描述运动所需的数学语言。第1章：质点运动与参照系本章从伽利略相对性原理出发，严格定义了惯性参照系。我们详细阐述了位移、速度和加速度在不同参照系间的变换关系，并引入了牛顿第二定律作为连接力与运动的基本公设。特殊关注点在于如何正确应用矢量代数和微积分来描述三维空间中的任意运动轨迹。对于非惯性系，如旋转参照系，本章详尽地推导了科里奥利力、离心力和欧拉力的引入，揭示了这些“假想力”产生的物理根源——坐标系自身的加速度。这部分内容对于理解宏观系统（如地球上的大气和海洋运动）至关重要。第2章：守恒定律的几何视角在本章中，我们超越对作用力的逐点分析，转而采用更抽象和强大的守恒定律视角。动量、角动量和能量的守恒定律被提升到核心地位。我们通过严格的数学推导，证明了这些守恒量与空间和平移、旋转以及时间平移之间的内在联系，这实质上是对诺特定理（尽管本书在此阶段暂不引入其完整表述）的早期启蒙。能量一章不仅涵盖了功和势能的概念，还深入探讨了保守场与非保守场对系统运动的影响。对复杂约束系统的分析，例如滑块在曲面上的运动，也在此处得到了详尽的几何处理。第二部分：变分原理与分析力学的桥梁理论力学的威力在于其数学表述的普适性。本部分是本书的核心，它将读者从繁琐的矢量计算中解放出来，引入了基于能量泛函的变分方法。第3章：约束与广义坐标在处理复杂系统时，直接使用笛卡尔坐标往往会导致方程冗余和难以求解。本章系统地介绍了约束的概念，区分了完整的、不完整的、以及滑行约束。随后，我们引入了广义坐标的概念，强调这是描述系统构型的最小独立坐标集。如何根据物理约束条件建立正确的广义坐标，是本章训练的关键技能。第4章：达朗贝尔原理与拉格朗日方程达朗贝尔原理被视为牛顿第二定律的变分表述，它为引入分析力学奠定了基础。本章的核心在于推导和应用拉格朗日方程（欧拉-拉格朗日方程）。我们详细解释了拉格朗日量 $L = T - V$ 的物理意义，并展示了如何利用拉格朗日方程来处理带有复杂约束的系统，如复摆、双摆等，显著简化了求解过程。本章还会涉及拉格朗日方程的一般形式，包括对广义力和非保守力的处理。第5章：守恒量的导出与诺特定理的预示在拉格朗日力学框架下，守恒量的发现变得更加系统化和内在化。本章专注于识别拉格朗日量中不显含某个广义坐标的“循环坐标”（或称似坐标），并利用欧拉-拉格朗日方程的简化形式，直接导出相应的守恒量（即广义动量）。通过对拉格朗日量在时间和空间上的不变性进行初步探讨，为后续正式引入诺特定理（虽然诺特定理的完整形式通常在更高级的课程中介绍，但其思想已在此处埋下伏笔）做了必要的铺垫。第三部分：保守系统的高级分析本部分将分析力学的工具应用于更深层次的系统动力学研究。第6章：哈密顿力学的基础从拉格朗日量到哈密顿量 $H = sum_i p_i dot{q}_i - L$ 的变换，是理论力学从一阶微分方程组（拉格朗日）到二阶微分方程组（牛顿）向等价的一阶微分方程组（哈密顿）的升华。本章详细介绍了正则坐标 $(q_i, p_i)$ 的概念，并推导了哈密顿正则方程。哈密顿量在保守系统中的物理意义——即系统总能量——得到了严格证明。第7章：泊松括号与对称性泊松括号 ${f, g}$ 不仅是描述物理量之间相互作用的代数结构，更是连接经典力学与量子力学（通过对易子）的关键桥梁。本章系统地介绍了泊松括号的性质，并利用它来表达哈密顿正则方程。在此框架下，守恒量的条件被简洁地表达为该物理量与哈密顿量之间的泊松括号为零。这为理解相空间的概念和系统的演化提供了极其有力的工具。第8章：正则变换与生成函数为了简化哈密顿方程，我们需要对坐标系进行变换。本章介绍了正则变换的判据——即保持泊松括号不变性的坐标变换。我们详细讨论了四种生成函数在构造特定正则变换中的应用，目标是将复杂的系统（如中心力问题）转化为更简单的可解形式（如可分离系统）。这一章节为深入理解相空间轨迹和可积系统提供了必要的数学技术。附录：必要的数学工具附录部分为读者回顾了在本书中频繁使用的数学工具，包括张量分析基础（限于处理张量形式的力与加速度，不涉及更深奥的微分几何）、拉格朗日变分法基础，以及求解常微分方程组（特别是线性常系数方程组）的方法。本书特色本书结构清晰，逻辑严密，注重从物理直觉到数学严谨性的逐步过渡。大量精心挑选的例题穿插于正文之中，不仅是概念的验证，更是解题技巧的展示。每章末尾的习题涵盖了从基础概念巩固到复杂前沿问题的探索，以确保读者能够真正掌握理论力学的精髓。通过对分析力学的透彻讲解，本书为学生未来转向量子力学、场论以及凝聚态物理（如固体物理学）中处理晶格振动和电子能带结构时所必需的数学和理论框架，打下了最坚实可靠的基础。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的，不仅仅是知识的增量，更是一种思维方式的重塑。作者在处理“晶格动力学”这一核心章节时，采用了非常精妙的组织结构。他先从一维的简谐振子模型出发，层层递进到三维晶格的振动，并引入了声子这一关键概念。然而，最让我惊喜的是，书中并没有止步于理论的阐述，而是详细探讨了声子在热容、热导率以及声光效应等方面的实际应用。作者的讲解方式非常注重物理图像的构建，他鼓励读者去“想象”声子的传播和相互作用，而不是死记硬背公式。我尤其喜欢书中关于“电子-声子相互作用”的讨论，作者通过解释这一相互作用是如何导致电阻和超导等现象的，让我对不同材料的电学特性有了更深刻的理解。书中还包含了一些非常实用的近似方法和数值计算技巧，这对于我将来进行相关的研究工作非常有帮助。此外，书中对于相变的研究也让我印象深刻，作者从热力学和统计力学的角度，对不同类型的相变进行了深入的分析，并联系了现实中的例子，如水的结冰和磁体的居里点。这本书的价值，在于它能够将抽象的理论与具体的物理现象紧密结合，让我感受到固体物理学的强大解释力和预测力。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本能够真正让我“触类旁通”的固体物理书籍，而这本《固体物理（第2版）》无疑满足了我的这一需求。与许多过于侧重数学推导而忽略物理直觉的教材不同，这本书在严谨的理论框架下，巧妙地融入了大量的物理洞察。作者并非简单地罗列公式和定理，而是注重解释这些理论是如何被提出、如何解决实际问题的，以及它们在理解不同固体材料特性时的应用。例如，在讨论电子在晶体中的行为时，作者并非直接跳到复杂的Bloch定理，而是先从自由电子模型入手，逐步引入周期势的挑战，再引出周期性边界条件和能带的概念。这种循序渐进的讲解方式，让我能够清晰地看到理论发展的逻辑脉络。书中对各种实验现象的解读也非常到位，将抽象的理论与真实的物理世界紧密联系起来。我特别喜欢书中对磁性材料和超导现象的介绍，作者用深入浅出的语言解释了这些复杂现象背后的微观机制，让我对材料科学有了更深的认识。这本书不仅仅是知识的堆砌，更重要的是它培养了我独立思考和解决问题的能力。每读完一个章节，我都会尝试去联系其他章节的内容，或者思考如何将这些知识应用到更广泛的领域。这是一种学习上的“顿悟”，也是这本书最让我欣慰的地方。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的瞬间，我就被其严谨又不失趣味的编辑风格所吸引。作者在讲解“固体中的电子”这一部分时，并没有采用千篇一律的教材模式，而是通过精选的实例，一步步引导读者理解电子的量子化行为。从薛定谔方程在周期势中的应用，到能带的形成机制，再到费米面的概念，每一个环节都显得逻辑清晰，层层递进。我特别欣赏书中对于“金属、绝缘体和半导体”的分类讲解，作者并没有简单地给出能带结构的判据，而是深入剖析了不同材料在电子行为上的差异，以及这些差异如何导致其宏观电学性质的不同。书中对“缺陷和非晶固体”的探讨也给我留下了深刻印象。作者用非常生动的语言描述了各种缺陷是如何在晶体结构中存在的，以及它们如何影响材料的性能。例如，在讨论杂质对半导体导电性的影响时，作者详细解释了施主和受主的概念，并将其与实际的半导体器件联系起来，让我看到了理论知识的实际应用价值。这本书的语言风格相对轻松，但又不失学术的严谨性。它在提供扎实理论基础的同时，也注重培养读者的物理直觉和解决问题的能力，是一本非常值得推荐的固体物理学习读物。

评分☆☆☆☆☆

说实话，拿起这本《固体物理（第2版）》之前，我对这门学科的印象是“枯燥”、“难懂”。然而，这本书彻底颠覆了我的看法。作者的写作风格非常独特，他似乎有一种将最复杂概念“掰开了、揉碎了”呈现在读者面前的魔力。我印象最深刻的是关于缺陷的章节，书中不仅仅列举了点缺陷、线缺陷、面缺陷的分类，更详细地解释了它们是如何影响材料的电学、力学和光学性质的。例如，在讲解位错的运动对材料塑性的影响时，作者引入了非常形象的“地毯纤维”的比喻，让我瞬间就明白了位错的本质以及它如何“滑移”导致宏观形变。此外，书中还穿插了大量历史发展的脉络，介绍了各个重要理论的提出背景和科学家的思考过程，这使得学习过程不仅仅是记忆，更是一种对科学探索过程的体验。阅读这本书，我仿佛置身于一个充满智慧的科学殿堂，与那些伟大的物理学家们一同思考。书中对晶体对称性、布里维格符号的介绍，也显得格外清晰易懂，没有让人望而却步的复杂数学推导，而是侧重于概念的理解和应用。这对于我这样非理论物理专业的学生来说，简直是福音。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计朴实无华，初次翻阅时，我并未抱有太高的期望，毕竟“固体物理”这个领域本身就充满着抽象与挑战。然而，随着阅读的深入，我发现自己完全被其内容所吸引。作者以一种清晰而富有条理的方式，循序渐进地介绍了固体材料的微观结构和宏观性质之间的联系。从晶体学的基础概念，到能带理论的精妙构建，再到各种凝聚态现象的深入剖析，书中每一个章节都像是一扇新世界的大门，为我打开了理解物质世界运作方式的全新视角。我尤其欣赏作者在阐述复杂概念时所使用的类比和图示，它们极大地帮助了我摆脱对纯粹数学公式的畏惧，真正理解其背后的物理意义。例如，在讲解晶格振动时，作者并没有仅仅停留在声子理论的数学推导上，而是通过生动的比喻，将抽象的声子想象成一个个在晶格中传递的“量子化的能量包”，这让我在脑海中构建起了一幅清晰的动态画面。书中的习题也设计得相当有深度，既能检验对基本概念的掌握，又能引导读者思考更深层次的问题。虽然有些习题颇具挑战性，但解决它们的乐趣和随之而来的成就感，是我继续深入钻研的强大动力。总而言之，这是一本让我觉得“烧脑”但又收获满满的教材。