定 價:298 元
叢書名:“十三五”國家重點出版物出版規(guī)劃項目 名校名家基礎(chǔ)學(xué)科系列
- 作者:[美]吉爾? 沃克(Jearl Walker) 大衛(wèi)? 哈里德
- 出版時間:2021/7/1
- ISBN:9787111646259
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:O4
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:大16開
這套書是沃克、哈里德和瑞斯尼克所著《物理學(xué)原理》(Principles of Physics)第10版的中譯本。它是一部不僅在美國高校中使用率高,而且在世界許多國家的大學(xué)中廣泛使用的國際經(jīng)典教材。
全套書的特點是:突出物理概念,物理原理和定理表述嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確,內(nèi)容廣泛聯(lián)系*新的科學(xué)研究、生產(chǎn)實際以及日常生活。書中除包含傳統(tǒng)教科書中經(jīng)典物理學(xué)的全部內(nèi)容外,第37章到第44章還簡要介紹了近代物理學(xué)的主要進(jìn)展,包括相對論、量子物理學(xué),*后一章還提到了夸克和大爆炸。關(guān)于引力的第13章,詳細(xì)討論了牛頓的引力理論,還簡單介紹了等效原理和彎曲時空。書中有許多來自生活和新科技的生動有趣的例子,對提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣、明確學(xué)習(xí)物理學(xué)的目的大有裨益。
全套書分上、下兩卷,共44章,上卷從第1章到第20章;下卷從第21章到第44章。為了能更好地幫助學(xué)生理解和領(lǐng)會物理學(xué)的原理和概念,書中每章單元的開頭都安排有什么是物理學(xué)的欄目,強(qiáng)調(diào)這一章中的主要物理內(nèi)容。每章中的每單元均設(shè)有學(xué)習(xí)目標(biāo)和關(guān)鍵概念的欄目,列出學(xué)生學(xué)完該單元后必須掌握的物理內(nèi)容及物理概念。書中的例題分成若干小題,每一小題都詳細(xì)地交代了解題的關(guān)鍵概念和解題步驟。每章都附有豐富的習(xí)題以供教師和學(xué)生選擇。
本套書的插圖內(nèi)容豐富,表意清楚,制作精美,與正文配合密切。
本套書可用作高等學(xué);A(chǔ)物理課的教材或參考書,同時也是廣大教師(包括中學(xué)教師)、物理科研人員和物理愛好者十分有價值的參考書。
Copyright 2014, 2011, 2008, 2005, 2003 John Wiley & Sons Singapore Pte. Ltd.
All Rights Reserved. This translation published under license. Authorized translation from the English language edition, entitled Principles of Physics(Tenth Edition),ISBN:9781118230749, by Jearl Walker, David Halliday and Robert Resnick. Published by John Wiley & Sons. No part of this book may be reproduced in any form without the written permission of the original copyrights holder. Copies of this book sold without a Wiley sticker on the cover are unauthorized and illegal.
本書中文簡體字版由Wiley授權(quán)機(jī)械工業(yè)出版社獨家出版。未經(jīng)出版者允許,本書的任何部分不得以任何方式復(fù)制或抄襲。版權(quán)所有,翻印必究。
北京市版權(quán)局著作權(quán)合同登記圖字:0120152386號。
前言
我為什么要寫這本書
面對巨大的挑戰(zhàn)很有樂趣。這是我對學(xué)物理的看法。這想法來自那一天,我曾教的一位名叫莎倫的學(xué)生(現(xiàn)已畢業(yè))突然問我:在我的生活中,這些東西有什么用呢?當(dāng)然我立即回答說:莎倫,在你的生活中每件事都和這有關(guān)這就是物理學(xué)。
她要我舉一個例子,我想來想去就是想不出一個合適的。那個晚上我就開始寫《物理學(xué)的飛行馬戲團(tuán)》(John Wiley & Sons公司,1975)。這本書是為莎倫而寫,也是為我自己而寫,因為我知道她的疑問也是我的疑問。我花了六年時間認(rèn)真鉆研了幾十本物理學(xué)教科書,這些書都是根據(jù)好的教學(xué)計劃認(rèn)真地編寫出來的,但都缺少了某些東西。物理學(xué)是有趣的學(xué)科之一,因為它是關(guān)于自然界是怎樣運行的,但這些教科書完全沒有談到和真實自然界的任何關(guān)系,有趣的東西也都一點沒有了。
我已經(jīng)在《物理學(xué)原理》這本書中采納了從新版的《物理學(xué)的飛行馬戲團(tuán)》中挑選出來的許多真實世界物理學(xué)的例子。許多材料來自我教的物理學(xué)導(dǎo)論課程。在這些課上,我可以從學(xué)生的面部表情和直率的評論判斷哪些材料和展示有好的效果,而哪些卻沒有。我的成功和失敗記錄是形成這本書的基礎(chǔ)。這里我要傳達(dá)的信息和多年前遇到莎倫以來我給我遇到過的每一位學(xué)生傳達(dá)的都同樣是:你們從基本的物理概念終究可以推導(dǎo)出有關(guān)真實世界的合理的結(jié)論,這種對真實世界的認(rèn)識就是樂趣之所在。
我寫這本書有好幾個目標(biāo),但首要的目標(biāo)是給教師提供一些工具,他們據(jù)此可以教學(xué)生如何有效地閱讀科學(xué)資料,懂得基本概念,思考科學(xué)問題,并且能夠定量地解題。無論對學(xué)生還是教師來說,這個過程并不容易。確實,使用這本書的課程或許是學(xué)生學(xué)過的所有課程中挑戰(zhàn)性的一門課。然而,它也可能是值得做的一件事,因為它揭示了所有科學(xué)和工程應(yīng)用賴以實現(xiàn)的自然界的基本機(jī)理。
本書第9版的許多使用者(包括教師和學(xué)生)給我提出了改進(jìn)本書的批評意見和建議。這些改進(jìn)都體現(xiàn)在全書的敘述和習(xí)題中。出版商John Wiley & Sons公司和我把這本書看作不斷發(fā)展的項目并鼓勵使用者提出更多的意見。你們可以把建議、修改意見以及正面或負(fù)面的意見送交John Wiley & Sons或吉爾·沃克(通信地址:克利夫蘭州立大學(xué)物理系,Cleveland,OH 44115 USA);或博客地址:wwwflying circus of physicscom)。我們可能無法對所有的建議都做出回應(yīng),但我們會盡量保留并研究每一條建議。
哪些是新的東西?
單元和學(xué)習(xí)目標(biāo)我要從這一節(jié)學(xué)習(xí)到什么?幾十年來好的學(xué)生和差的學(xué)生都問過我這個問題。問題在于,即使是一個善于思考的學(xué)生在閱讀一個小節(jié)時,對是否抓住了要點也可能會感到?jīng)]有信心;叵肫鹞以谟玫1版哈里德和瑞斯尼克合著的《物理學(xué)》教學(xué)年的物理學(xué)課程時也有同樣的感受。
在這一版中為使這個問題緩解一些,我在原來題目的基礎(chǔ)上把各章重組成概念的單元,并將各單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)列出作為每個單元的開始。這些列出的項目是對閱讀這一單元應(yīng)當(dāng)學(xué)到的要點和技巧的簡明表述。緊接著每一組列項是對應(yīng)當(dāng)學(xué)到的關(guān)鍵概念的簡明小結(jié)。例如,看一看第16章單元,學(xué)生在這一單元中要面臨一大堆的概念和名詞。我現(xiàn)在提供了明晰的檢索清單,學(xué)生可以靠自己的能力把這些概念收集和分類,它的作用就好像飛行員起飛前在跑道上滑行時要通盤核對一遍程序表格一樣。
課外作業(yè)習(xí)題和學(xué)習(xí)目標(biāo)之間的關(guān)系在WileyPLUS中,每一章后面的每一個問題和習(xí)題都聯(lián)系著學(xué)習(xí)目標(biāo),要回答(通常不用說出來)這樣的問題:我為什么要做這個習(xí)題?我應(yīng)該從它學(xué)到什么?通過明確一個習(xí)題的目的,我相信學(xué)生會用不同的語言但卻相同的關(guān)鍵概念把學(xué)習(xí)目標(biāo)更好地轉(zhuǎn)移到其他的習(xí)題上。這種轉(zhuǎn)移有助于克服常常遇到的困難,就是學(xué)生學(xué)會了解某一特殊的習(xí)題,但卻不會把它的關(guān)鍵概念用于另一種條件下的問題。
重寫某幾章我的學(xué)生對關(guān)鍵的幾章和另外幾章中的一些方面不斷地提出建議,所以在這一版中我重寫了許多內(nèi)容。例如,我重新構(gòu)思了關(guān)于高斯定律和電勢這兩章,因為原先的這兩章被證明對我的學(xué)生來說太困難了,F(xiàn)在的表述更加流暢,并且關(guān)鍵的要點表述更加直截了當(dāng)。在有關(guān)量子物理的幾章里,我擴(kuò)展了薛定諤方程的范圍,包括物質(zhì)波在階躍勢上的反射。遵照一些教師的要求,我將玻爾原子的討論和氫原子的薛定諤解分開,這樣就可以繞過對玻爾工作的歷史說明。還有,現(xiàn)在有了關(guān)于普朗克的黑體輻射的單元。
新的例題16個新的例題已經(jīng)被增加到各章中,這是為了突出我的學(xué)生們感到困難的一些領(lǐng)域。
可視圖解在WileyPLUS中可以得到這本教材的電子版,這是羅格斯大學(xué)(Rutgers University)的戴維·梅洛(David Maiullo)制作的教材中大約30幅照片和插圖的視頻。物理學(xué)中大部分是研究運動的事物,視頻常?梢员褥o態(tài)的照片和圖片提供更佳的描述。
在線輔助WileyPLUS不僅僅是在線評分的程序,實際上它還是生動的學(xué)習(xí)中心,配有許多不同的學(xué)習(xí)輔助材料,包括實時的解題指導(dǎo)、鼓勵學(xué)生的嵌入式閱讀測驗、動畫、幾百道例題、大量的模擬和演示以及1500個以上的視頻,內(nèi)容從數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)到與例題有關(guān)的微型課程。每學(xué)
目錄CONTENTS
目錄
譯者序
前言
致謝
全套書簡明目錄
第21章庫侖定律
211庫侖定律
212電荷是量子化的
213電荷是守恒的
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第22章電場
221電場
222帶電粒子產(chǎn)生的電場
223偶極子產(chǎn)生的電場
224帶電線產(chǎn)生的電場
225帶電圓盤產(chǎn)生的電場
226電場中的點電荷
227電場中的偶極子
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第23章高斯定律
231電通量
232高斯定律
233帶電絕緣導(dǎo)體
234高斯定律的應(yīng)用:柱面對稱
235高斯定律的應(yīng)用:平面對稱
236高斯定律的應(yīng)用:球?qū)ΨQ
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第24章電勢
241電勢
242等勢面和電場
243帶電粒子產(chǎn)生的電勢
244電偶極子產(chǎn)生的電勢
245連續(xù)電荷分布產(chǎn)生的電勢
246由電勢計算電場
247帶電粒子系統(tǒng)的電勢能
248帶電絕緣導(dǎo)體的電勢
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第25章電容
251電容
252計算電容
253并聯(lián)和串聯(lián)的電容器
254儲存在電場中的能量
255有介電質(zhì)的電容器
256介電質(zhì)和高斯定律
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第26章電流和電阻
261電流
262電流密度
263電阻和電阻率
264歐姆定律
265功率,半導(dǎo)體,超導(dǎo)體
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第27章電路
271單回路電路
272多回路電路
273安培計和伏特計
274RC電路
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第28章磁場
281磁場和B的定義
282正交場:電子的發(fā)現(xiàn)
283正交場:霍爾效應(yīng)
284做圓周運動的帶電粒子
285回旋加速器和同步加速器
286作用于載流導(dǎo)線上的磁場力
287作用于電流環(huán)路上的轉(zhuǎn)距
288磁偶極矩
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第29章電流引起的磁場
291電流的磁場
292兩平行電流之間的力
293安培定律
294螺線管和螺繞環(huán)
295載流線圈作為磁偶極子
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第30章電磁感應(yīng)和電感
301法拉第定律和楞次定律
302電磁感應(yīng)和能量轉(zhuǎn)換
303感生電場
304電感器和電感
305自感
306RL電路
307磁場中儲存的能量
308磁場的能量密度
309互感
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第31章電磁振蕩與交流電
311LC振蕩
312RLC電路中的阻尼振蕩
313三種簡單電路的受迫振蕩
314串聯(lián)RLC電路
315交流電路中的功率
316變壓器
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第32章麥克斯韋方程組物質(zhì)的磁性
321磁場的高斯定律
322感生磁場
323位移電流
324磁體
325磁性和電子
326抗磁性
327順磁性
328鐵磁性
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第33章電磁波
331電磁波
332能量輸運和坡印亭矢量
333輻射壓
334偏振
335反射和折射
336全內(nèi)反射
337反射引起的偏振
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第34章成像
341像和平面鏡
342球面鏡
343球形折射面
344薄透鏡
345光學(xué)儀器
346三個公式的證明
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第35章光的干涉
351光是波動
352楊氏干涉實驗
353雙縫干涉的光強(qiáng)
354薄膜干涉
355邁克耳孫干涉儀
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第36章光的衍射
361單縫衍射
362單縫衍射的光強(qiáng)
363圓孔衍射
364雙縫衍射
365衍射光柵
366光柵:色散和分辨本領(lǐng)
367X射線衍射
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第37章相對論
371同時性和時間延緩
372長度的相對性
373洛倫茲變換
374速度的相對性
375光的多普勒效應(yīng)
376動量和能量
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第38章光子和物質(zhì)波
381光子和光的量子
382光電效應(yīng)
383光子動量康普頓散射光的
干涉
384量子物理學(xué)的誕生
385電子和物質(zhì)波
386薛定諤方程
387海森伯不確定原理
388從勢臺階上的反射
389勢壘的隧穿
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第39章對物質(zhì)波的進(jìn)一步討論
391陷俘電子的能量
392陷俘電子的波函數(shù)
393有限勢阱中的電子
394二維和三維的電子陷阱
395氫原子
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第40章都與原子有關(guān)
401原子的性質(zhì)
402施特恩格拉赫實驗
403磁共振
404不相容原理和陷阱中的多個電子
405建立周期表
406X射線與元素的排序
407激光
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第41章固體中電的傳導(dǎo)
411金屬的電性質(zhì)
412半導(dǎo)體和摻雜
413pn結(jié)和晶體管
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第42章核物理學(xué)
421發(fā)現(xiàn)原子核
422原子核的一些性質(zhì)
423放射性衰變
424衰變
425衰變
426放射性鑒年法
427測定輻射劑量
428原子核模型
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第43章原子核產(chǎn)生的能量
431核裂變
432核反應(yīng)堆
433自然界中的核反應(yīng)堆
434熱核聚變:基本過程
435太陽和其他恒星中的熱核聚變
436受控?zé)岷司圩?br />復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
第44章夸克、輕子和大爆炸
441基本粒子的一般性質(zhì)
442輕子、強(qiáng)子和奇異性
443夸克和信使粒子
444宇宙學(xué)
復(fù)習(xí)和總結(jié)
習(xí)題
目錄ⅩⅤⅠⅠ
附錄
附錄A國際單位制(SI)
附錄B一些物理學(xué)基本常量
附錄C一些天文數(shù)據(jù)
附錄D換算因子
附錄E數(shù)學(xué)公式
附錄F元素的性質(zhì)
附錄G元素周期表
檢查點和奇數(shù)題號習(xí)題的答案