伯克利物理學教程(SI版)第2卷 電磁學(翻譯版·原書第3版)
作者: (美)E.M.珀塞爾等
出版社:機械工業出版社
出版日期:2018/03/01
規格:平裝 / 707頁 / 16k / 24.6 x 18 x 3.8 cm
內容簡介
50年來,EdwardM.Purcell的經典教科書向學生們展示了電場和磁 場的世界。
第3版又做了更新,統一使用國際標準單位(SIunits),新增了數以百計的新實驗、新問題、新資料,另外一個特點就是增加了物理在實際生活 中應用的內容。
這本教科書涵蓋了所有的電磁場方面的知識點,包括靜電學、磁場、電流、電磁波,以及物質中的電磁場,等等。用現代的方法來看,磁場的產生是 相對論作用的結果。隨著物理知識的深入,引入了數學概念和公式,這使得物理的闡述過程更加清晰。講述的宏觀物理現象由基礎的微觀物理嚴格匯出。有用的例 子、幾百個圖解說明、將近600道章後思考題和習題,使得這本書成為電磁學課程的理想教材。
作者介紹
Edward M. Purcell, 分別在其科研成果、教育以及市民工作方面被授予了很多獎勵。1952年, 他因為發現了液體和固體的核磁共振現象而獲得諾貝爾物理學獎, 通過核磁共振, 可以簡單、精准地確定有多種用途的基礎材料的化學結構, 包括磁共振成像的材料
(MRI)。在他的事業生涯中, 曾經分別做過艾森豪總統、甘迺迪總統以及詹森總統的技術顧問。
David J. Morin, 哈佛大學物理系的講師, 大學生研究會的副董事。他也是教科書《經典力學導論》(劍橋大學出版社,2008)的作者。
目錄
中譯本再版前言
“伯克利物理學教程” 序
“伯克利物理學教程” 原序(一)
“伯克利物理學教程” 原序(二)
第3 版前言
第2 版前言
第1 版前言
第1 章 靜電學: 電荷與電場 1
11 電荷 1
1. 2 電荷守恆定律 3
1. 3 電荷的量子性 4
1. 4 庫侖定律 6
1. 5 電荷系統的能量 10
1. 6 晶格中的電能 13
1. 7 電場 15
1. 8 電荷分佈 18
1. 9 通量 20
1. 10 高斯定理 22
1. 11 球形對稱分佈電荷的電場 25
1. 12 線電荷的電場 27
1. 13 無限大帶電平面的電場 28
1. 14 電荷層的受力 30
1. 15 電場的能量 32
1. 16 應用 35
本章總結 37
習題 37
練習 43
第2 章 電勢 52
2. 1 電場的線積分 52
2. 2 電勢差和電勢函數 54
2. 3 標量函數的梯度 57
2. 4 從電勢推導出電場 58
2. 5 分佈電荷的勢能 59
2. 6 均勻帶電圓盤 61
2. 7 偶極子 65
2. 8 向量函數的散度 70
2. 9 高斯定理和高斯定理的微分
形式 72
2. 10 笛卡兒坐標系中的散度 74
2. 11 拉普拉斯算符 77
2. 12 拉普拉斯方程 79
2. 13 物理和數學的差別 80
2. 14 向量函數的旋度5 81
2. 15 斯托克斯定理 84
2. 16 笛卡兒坐標系中的旋度 85
2. 17 旋度的物理意義 87
2. 18 應用 92
本章總結 94
習題 95
練習 101
第3 章 導體的電場 109
3. 1 導體和絕緣體 109
3. 2 靜電場中的導體 110
……
定理 116
3. 4 鏡像電荷 120
3. 5 電容和電容器 125
3. 6 幾種導體上的電勢和電荷 129
3. 7 電容器的儲能 132
3. 8 對於邊值問題的幾種其他
觀點 134
3. 9 應用 135
本章總結 136
習題 137
練習 143
第4 章 電流 154
4. 1 電流和電流密度 154
4. 2 穩恒電流和電荷守恆 156
4. 3 電導率和歐姆定律 158
4. 4 電導的物理意義 164
4. 5 金屬的電導 171
4. 6 半導體 173
4. 7 電路和電路元件 177
4. 8 電流的能量損耗 181
4. 9 電動勢和伏打電池 181
4. 10 含有多個電壓源的電路 185
4. 11 阻容電路中的電流 188
4. 12 應用 191
本章總結 194
習題 194
練習 199
第5 章 運動電荷的電場 206
5. 1 從奧斯特到愛因斯坦 206
5. 2 磁力 208
5. 3 運動電荷的測量 210
5. 4 電荷不變性 212
5. 5 不同參考系下的電場測量 215
5. 6 勻速運動的點電荷的場 219
5. 7 變速運動的點電荷的場 224
5. 8 作用於運動電荷的力 226
5. 9 運動電荷之間的相互作用 230
本章總結 238
習題 238
練習 240
第6 章 磁場 245
6. 1 磁場的定義 245
6. 2 磁場的一些性質 253
6. 3 矢勢 259
6. 4 任意載流導線的磁場 262
6. 5 線圈的磁場 265
6. 6 載流薄平板的B 的變化 269
6. 7 場之間如何轉化 273
6. 8 羅蘭實驗 280
6. 9 磁場中的電傳導: 霍爾效應 281
6. 10 應用 283
本章總結 287
習題 288
練習 294
第7 章 電磁感應 303
7. 1 法拉第的發現 303
7. 2 均勻磁場中運動的導體棒 306
7. 3 非均勻磁場中運動的導線
回路 308
7. 4 場源移動情況下的靜止回路 315
7. 5 電磁感應定律 316
7. 6 互感 321
7. 7 互易定理 323
7. 8 自感 325
7. 9 電路中的自感現象 327
7. 10 磁場中的儲能 329
7. 11 應用 330
本章總結 334
習題 334
練習 339
第8 章 交變電路 345
8. 1 諧振電路 345
8. 2 交流電 350
8. 3 複指數解 357
8. 4 交流電路 360
8. 5 導納和阻抗 362
8. 6 交流電路的功率和能量 369
8. 7 應用 372
本章總結 374
習題 374
練習 377
第9 章 麥克斯韋方程組
和電磁波 382
9. 1 缺少了什麼 382
9. 2 位移電流 385
9. 3 麥克斯韋方程組 387
9. 4 電磁波 389
9. 5 其他波動形式; 波的疊加性 391
9. 6 電磁波傳輸的能量 394
9. 7 不同參考系下波的表現形式 399
9. 8 應用 400
本章總結 402
習題 403
練習 405
第10 章 物質內部的電場 409
10. 1 電介質 409
10. 2 電荷分佈的矩 413
10. 3 偶極子的電場和電勢 417
10. 4 外電場作用於偶極子的力矩
和力 418
10. 5 原子和分子的偶極子; 感應
偶極矩 420
10. 6 永久偶極矩 423
10. 7 極化物質引起的電場 425
10. 8 電容器的另一種解釋 430
10. 9 極化球體的電場 433
10. 10 均勻場中的電介質球 436
10. 11 電介質中電荷的電場, 高斯定律
437
10. 12 電介質的微觀表徵 441
10. 13 變化場中的極化 443
10. 14 束縛電荷的電流 444
10. 15 電介質中的電磁波 446
10. 16 應用 448
本章總結 449
習題 450
練習 452
第11 章 物質中的磁場 458
11. 1 各種物質對磁場的回應 458
11. 2 不存在磁“荷” 462
11. 3 電流回路的場 464
11. 4 外場中偶極子受的力 468
11. 5 原子中的電流 472
11. 6 電子自旋和磁矩 477
11. 7 磁化率 480
11. 8 磁化物質引起的磁場 481
11. 9 永磁體的磁場 485
11. 10 自由電流和磁場強度H 488
11. 11 鐵磁性 492
11. 12 應用 497
本章總結 499
習題 500
練習 501
第12 章 習題解答 508
12. 1 第1 章 508
12. 2 第2 章 530
12. 3 第3 章 551
12. 4 第4 章 570
12. 5 第5 章 584
12. 6 第6 章 588
12. 7 第7 章 608
12. 8 第8 章 619
12. 9 第9 章 629
12. 10 第10 章 637
12. 11 第11 章 645
附錄A 國際標準單位制(SI)
和高斯單位制的區別 651
附錄B SI 單位制中的常用
物理量 656
附錄C 單位的轉換 660
附錄D SI 和高斯單位制中的
公式 664
附錄E SI 和高斯單位之間的
準確關係 673
附錄F 曲線坐標系 675
附錄G 狹義相對論簡介 685
附錄H 加速電荷輻
射出的場 691
附錄I 超導 694
附錄J 磁共振 697
附錄K 一些實用的公
式/ 事實 700
伯克利物理學教程(SI版)第4卷:量子物理學(翻譯版)
作者: (美)E.H.威切曼
出版社:機械工業出版社
出版日期:2016/08/01
ISBN:9787111506683
規格:336頁
內容簡介
全書研究由大量分子或原子組成的宏觀體系的熱運動規律。作者試圖從原子論的基本概念出發,建立新的統計物理學系統。全書共8章:宏觀:體系的特性;基本的概率概念;多粒子體系的統計描述;熱相互作用;微觀理論與宏觀測量;經典近似中的正則分布;一般熱力學相互作用;以及輸運過程分子運動論基礎。各章的大量習題不僅可以加深對概念的理解,而且對統計物理學在其他領域的應用也頗有啟發。
F.Reif,1927年出生於澳大利亞,1953年畢業於哈佛大學,獲物理學博士學位。1960-1989年在加州大學伯克利分校物理系任教。除本書外,其另一本代表作Fundamentals of Statistical and Thermal Physics也深受廣大讀者歡迎,至今仍廣為流傳。
目錄
中譯本再版前言
「伯克利物理學教程」 序
「伯克利物理學教程」 原序(一)
「伯克利物理學教程」 原序(二)
出版說明
前言
致謝
教學說明
第一章 導論
一、量子物理學的范圍
二、原子和基本粒子
三、經典理論的適用限度
四、普朗克常量的發現
五、光電效應
六、原子的大小和穩定性問題
進一步學習的參考資料
習題
第二章 量子物理學中物理量的量值
一、單位和物理常量
二、能量
三、原子物理學和分子物理學中的數量特征
四、核物理學最基本的幾個事實
五、萬有引力和電磁力
六、關於數值計算
七、提高課題: 自然界的基本常量
進一步學習的參考資料
習題
第三章 能級
一、譜項圖
二、能級的有限寬度
三、能級和譜項圖的進一步討論
四、光譜線的多普勒增寬與碰撞增寬
五、提高課題: 關於電磁躍遷的理論
進一步學習的參考資料
習題
第四章 光子
一、光子的粒子性
二、康普頓效應, 軔致輻射; 粒子對的產生和湮沒
三、可以使光子「分裂」 嗎?
進一步學習的參考資料
習題
第五章 實物粒子
一、德布羅意波
二、周期性結構上的衍射理論
三、只有一個普朗克常量
進一步學習的參考資料
習題
第九章 基本粒子和它們的相互作用
一、碰撞過程和波動圖像
二、粒子是什麼意思?
三、量子場論的基本概念
四、π介子和核力
五、結束語
譯者注
進一步學習的參考資料
習題
附錄
表A 一般物理常量
表B 最穩定的基本粒子
表C 化學元素
表D 單位和轉換因子
表E 重要物理常量的非精確值
索引
譯者后記
伯克利物理學教程(SI版)第1卷:力學(翻譯版·原書第2版)
作者: (美)C.基特爾 等
出版社:機械工業出版社
出版日期:2016/08/01
ISBN:9787111513629
規格:421頁 / 普通級 / 1-1
內容簡介
本書除了介紹傳統力學課程的內容外,還專用一章較詳細地論述了參考系及伽利略變換。用最後五章介紹了狹義相對論”全書強調力學在研究工作中的應用,特別提到了在核物理和天文學中的應用實例。
本書可作為高等院校物理學”應用物理學專業或其他理工科專業的教材或參考書,也可供相關科技人員參考。
基泰爾於英國劍橋大學獲得學士學位,之後於1941年在威斯康辛大學麥迪遜分校獲得博士學位。第二次世界大戰期間在美國海軍潛艇作戰研究小組服務。戰後於1945到1947年間在麻省理工學院任教。1947年至1951年在新澤西州貝爾實驗室研究鐵磁性。1951到1958年基泰爾在加州大學柏克萊分校任職,教授理論固體物理學(凝聚態物理學的分支)。
他曾在1945、1956和1963年三次獲得古根海姆學者榮譽,包含詹姆士•查爾斯•菲利普斯等著名科學家都曾是受過基泰爾指導的博士後研究員。基泰爾所著的的固體物理教材《固態物理學導論》(Introduction to Solid State Physics,最新版為第八版),以及和赫伯特•克勒默合著的《Thermal Physics》是世界各地物理系學生的經典教材。
目錄
中譯本再版前言
「伯克利物理學教程」序
「伯克利物理學教程」原序(一)
「伯克利物理學教程」原序(二)
出版說明
第2版前言
教學說明
致學生
記號與約定
第1章 緒論
第2章 矢量
第3章 牛頓運動定律
第4章 參考系:伽利略變換
第5章 能量守恆
第6章 動量守恆和角動量守恆
第7章 諧振子:性質與實例
第8章 初等剛體力學
第9章 平方反比律的力
第10章 光的速率
第11章 狹義相對論:洛倫茲變換
第12章 相對論動力學:動量和能量
第13章 相對論動力學中的相關問題
第14章 等效原理
附錄
教學影片列表
數值表
索引
伯克利物理學教程(SI版)(第5卷):統計物理學(翻譯版)
作者: (美)F.瑞夫
出版社:機械工業出版社
出版日期:2016/08/01
ISBN:9787111504450
規格:335頁 / 普通級 / 1-1
內容簡介
全書共8章,內容包括:宏觀體系的特性、基本的幾率概念、多粒子體系的統計描述、熱相互作用、微觀理論與宏觀測量、經典近似中的正則分布、一般熱力學相互作用、輸運過程分子運動論基礎。各章的大量習題不僅可以加深對概念的理解,而且對統計物理學在其他領域的應用也頗有啟發
伯克利物理學教程(SI版)第3卷:波動學(翻譯版)
作者: (美)F.S.克勞福德
出版社:機械工業出版社
出版日期:2016/08/01
ISBN:9787111515432
規格:531頁
內容簡介
全書強調不同波動現象之間的相似性和類比性,着重闡述波動的基本概念以及這些概念之間的相互聯系,書中還介紹了許多重要波動現象的實例。各章末附有大量習題和課外實驗,有助於讀者對有關概念深入理解。
Frank S.Crawford(1923-2003),畢業於加州大學伯克利分校,並在此工作至1991年退休。其研究領域涉及粒子物理、天文物理,以及日常生活中的物理現象等。
目錄
中譯本再版前言
「伯克利物理學教程」 序
「伯克利物理學教程」 原序(一)
「伯克利物理學教程」 原序(二)
出版說明
前言
致謝
教學說明
第1章 簡單體系的自由振動
11引言
12一個自由度體系的自由振動
術語
回復力和慣性
振動的行為
物理意義
阻尼振動
例1: 單擺
例2: 有質量的物體和彈簧———縱向
振動 6
例3: 有質量的物體和彈簧———橫向振動
玩具彈簧近似
小振動近似
例4: LC 電路
13線性和疊加原理
線性齊次方程
初始條件的疊加
線性非齊次方程
例5: 球面擺
14兩個自由度體系的自由振動
一個模式的性質
例6:簡單的球面擺
例7:二維諧振子
簡正坐標
振動模式的系統求解法
例8:兩個耦合的有質量物體的縱向振動
例9:兩個耦合的有質量物體的橫向振動
例10: 兩個耦合的LC 電路
15拍
調制
准諧振動
例11:兩個音叉產生的拍
平方律探測器
例12:兩個可見光源之間的拍
例13:兩個弱耦合的等同振子的簡
正模式之間的拍
特殊例子
習題與課外實驗
第2章 多自由度體的自由振動…
第3章 受迫振盪
第4章 行波
第5章 反射
第6章 調制、脈沖和波包
第7章 二維和三維的波
第8章 偏振
第9章 干涉和衍射 索引