六大思想構(gòu)建物理學(xué) 第2卷 R單元:物理學(xué)規(guī)律是協(xié)變的 E單元:電場和磁場是統(tǒng)一的
定 價:138 元
叢書名:國外高等物理教育叢書
- 作者:托馬斯 A. 摩爾
- 出版時間:2016/4/1
- ISBN:9787111526322
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:O4
- 頁碼:573
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
本書是對大學(xué)物理是課程重新設(shè)置的一個嘗試,它突破了基礎(chǔ)物理課程以“編年史”介紹的教學(xué)模式,采用了一個全新的教學(xué)理念來講授物理學(xué),即按照物理學(xué)發(fā)展過程中不可替代的六個重大物理思想來介紹物理學(xué),突出了物理學(xué)的骨架,這種做法適應(yīng)目前物理學(xué)科的發(fā)展,可以解決由于物理學(xué)學(xué)科的發(fā)展引起的知識量劇增和物理教育在選擇教學(xué)內(nèi)容時無從下手的困難。毫無疑問,這種突出物理學(xué)理論“骨架”的物理教學(xué)方法,無疑是以后物理課程教學(xué)改革的一個方向,用這種方法來處理物理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,可以克服學(xué)生對入學(xué)后感到自己所學(xué)習(xí)的物理學(xué)都是過去二三百年的物理知識,沒有新鮮感的問題。如本書介紹了各種各樣的能量和守恒定律,雖然講的都是牛頓力學(xué)為主的內(nèi)容,但給人一種耳目一新的感覺,讓人感到牛頓力學(xué)不單單是處理簡單的運(yùn)動問題,學(xué)生的視野一下子擴(kuò)展到了多個領(lǐng)域,把傳統(tǒng)的熱學(xué)、化學(xué)等方面的問題拿到一塊講,做到了很好的融合。
前言《六大思想構(gòu)建物理學(xué)》要目作者簡介R單元E單元PrefaceTable of Contents for Six Ideas That Shaped PhysicsAbout the AuthorUnit RUnit E關(guān)于R單元的幾點(diǎn)說明(中文)學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo)(英文)第R1章相對論原理10本章概覽10R1.1 原理介紹12R1.2 事件和時空坐標(biāo)14R1.3 參考系15R1.4 慣性參考系18R1.5 最終的相對性原理20R1.6 牛頓相對論21兩分鐘測試24習(xí)題25習(xí)題答案27第R2章同步時鐘28本章概覽28R2.1 電磁波的問題30R2.2 相對論的時鐘同步33R2.3 SR單位35R2.4 時空圖37R2.5 時空圖電影40R2.6 雷達(dá)方法40兩分鐘測試43習(xí)題43習(xí)題答案47第R3章時間的本質(zhì)48本章概覽48R3.1 三類時間50R3.2 坐標(biāo)時間是依賴參考系的50R3.3 雷達(dá)方法給出同樣的結(jié)果52R3.4 幾何類比54R3.5 固有時和時空間隔56兩分鐘測試60習(xí)題60習(xí)題答案63第R4章矩陣方程64本章概覽64R4.1 矩陣方程介紹66R4.2 導(dǎo)出矩陣方程67R4.3 關(guān)于垂直位移69R4.4 支持矩陣方程的證據(jù)71R4.5 時空不是歐幾里得的72R4.6 有關(guān)幾何類比的更多討論74R4.7 一些例子76兩分鐘測試78習(xí)題79習(xí)題答案81第R5章固有時間82本章概覽82R5.1 彎曲的足跡84R5.2 時空中彎曲的世界線85R5.3 二項(xiàng)式近似89R5.4 時空間隔是最長的可能固有時91R5.5 實(shí)驗(yàn)證據(jù)93R5.6 雙生子佯謬95兩分鐘測試98習(xí)題99習(xí)題答案102第R6章坐標(biāo)變換104本章概覽104R6.1 兩觀測者圖概述106R6.2 約定107R6.3 畫圖的軸108R6.4 畫圖的軸110R6.5 閱讀兩觀測者圖112R6.6 洛倫茲變換114兩分鐘測試118習(xí)題119習(xí)題答案122第R7章洛倫茲收縮124本章概覽124R7.1 運(yùn)動物體的長度126R7.2 一根直桿的兩觀測者圖126R7.3 是什么引起的收縮 129R7.4 收縮對參考系是對稱的130R7.5 谷倉和桿的佯謬131R7.6 定義長度的其他方法135兩分鐘測試136習(xí)題137習(xí)題答案140第R8章宇宙速度極限142本章概覽142R8.1 因果關(guān)系和相對性144R8.2 類時、類光和類空間隔147R8.3 時空的因果結(jié)構(gòu)151R8.4 愛因斯坦速度變換152兩分鐘測試155習(xí)題156習(xí)題答案160第R9章四-動量162本章概覽162R9.1 行動計劃164R9.2 牛頓動量守恒不是獨(dú)立于參考系的165R9.3 四-動量矢量166R9.4 四-動量的性質(zhì)169R9.5 四-動量和相對性171R9.6 四-動量的時間和空間分量173兩分鐘測試176習(xí)題176習(xí)題答案179第R10章四-動量的守恒180本章概覽180R10.1 能量-動量圖182R10.2 四-動量守恒問題的求解184R10.3 粒子體系的質(zhì)量188R10.4 光的四-動量190R10.5 對粒子物理的應(yīng)用193R10.6 結(jié)束語195兩分鐘測試195習(xí)題196習(xí)題答案198附錄RA換算為 SI單位的方程201RA.1 為什么使用SR單位201RA.2 基本量的換算201RA.3 SR單位方程換算為SI單位方程202RA.4 基于能量的SR單位203RA.5 實(shí)際練習(xí)204練習(xí)答案204附錄RB相對論的多普勒效應(yīng)205RB.1 多普勒效應(yīng)介紹205RB.2 多普勒頻移公式的推導(dǎo)205RB.3 天文學(xué)中的應(yīng)用207RB.4 非相對論極限208RB.5 多普勒雷達(dá)209習(xí)題210習(xí)題答案210專業(yè)術(shù)語211符號及其含義216關(guān)于E單元的幾點(diǎn)說明(中文)學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo)(英文)第E1章靜電學(xué)226本章概覽226E1.1 單位介紹228E1.2 電荷的本質(zhì)是什么 229E1.3 物體如何帶電231E1.4 電荷守恒233E1.5 庫侖定律234E1.6 導(dǎo)體和絕緣體237E1.7 靜電極化239兩分鐘測試242習(xí)題242習(xí)題答案244第E2章電場246本章概覽246E2.1 場的概念248E2.2 的數(shù)學(xué)定義249E2.3 點(diǎn)電荷的場251E2.4 疊加原理253E2.5 偶極子的場255E2.6 分布電荷的處理方法257兩分鐘測試260習(xí)題261習(xí)題答案265第E3章電勢266本章概覽266E3.1 電勢268E3.2 由計算271E3.3 由計算273E3.4 有關(guān)電荷分布的定理277E3.5 電場的能量279兩分鐘測試281習(xí)題282習(xí)題答案286第E4章導(dǎo)體288本章概覽288E4.1 電流介紹290E4.2 一個微觀模型291E4.3 電流密度295E4.4 導(dǎo)體上的靜電荷298E4.5 電容301兩分鐘測試303習(xí)題303習(xí)題答案307第E5章驅(qū)動電流308本章概覽308E5.1 電池的力學(xué)模型310E5.2 表面電荷引導(dǎo)著電流311E5.3 電池的Emf314E5.4 電阻317E5.5 導(dǎo)體消耗的功率319E5.6 電容器的放電321兩分鐘測試323習(xí)題325習(xí)題答案329第E6章電路分析330本章概覽330E6.1 兩導(dǎo)線的串聯(lián)332E6.2 串聯(lián)的電路元件334E6.3 電路圖336E6.4 并聯(lián)的電路元件338E6.5 復(fù)雜電路分析340E6.6 真實(shí)電池343E6.7 有關(guān)用電安全343兩分鐘測試344習(xí)題345習(xí)題答案349第E7章磁場350本章概覽350E7.1 磁現(xiàn)象352E7.2 磁場的定義352E7.3 作用在運(yùn)動電荷上的磁力354E7.4 均勻磁場中的自由電荷359E7.5 作用在導(dǎo)線上的磁力362兩分鐘測試367習(xí)題368習(xí)題答案373第E8章電流和磁體374本章概覽374E8.1 運(yùn)動導(dǎo)體產(chǎn)生的電流376E8.2 運(yùn)動電荷的磁場378E8.3 一段導(dǎo)線的磁場382E8.4 長直導(dǎo)線的磁場383E8.5 環(huán)形回路的磁場385E8.6 所有磁體都涉及環(huán)流電荷387兩分鐘測試389習(xí)題390習(xí)題答案394第E9章對稱性和通量396本章概覽396E9.1 對稱性論證398E9.2 對稱物體的電場398E9.3 磁場的鏡像規(guī)則402E9.4 對稱電流分布的磁場403E9.5 通過一個表面的通量407兩分鐘測試410習(xí)題412習(xí)題答案414第E10章高斯定律416本章概覽416E10.1 高斯定律418E10.2 利用高斯定律計算電場419E10.3 球?qū)ΨQ電荷分布的場421E10.4 無限長柱對稱分布的場423E10.5 無限大平板的場425E10.6 磁場的高斯定律428兩分鐘測試430習(xí)題432習(xí)題答案436第E11章安培定律438本章概覽438E11.1 安培定律440E11.2 安培定律的應(yīng)用442E11.3 軸對稱電流分布的磁場443E11.4 無限大平板的磁場445E11.5 無限長螺線管的磁場447E11.6 電場的安培定律450兩分鐘測試452習(xí)題454習(xí)題答案458第E12章電磁場460本章概覽460E12.1 為什么和必定相關(guān)462E12.2 場如何變換466E12.3 在磁場中運(yùn)動的桿472E12.4 速度選擇器中的運(yùn)動473兩分鐘測試474習(xí)題475習(xí)題答案479第E13章麥克斯韋方程組480本章概覽480E13.1 動力學(xué)場介紹482E13.2 安培定律的修正482E13.3 法拉第定律486E13.4 高斯定律無需修正491E13.5 麥克斯韋方程組492E13.6 局域場方程(選講)494兩分鐘測試496習(xí)題498習(xí)題答案502第E14章電磁感應(yīng)504本章概覽504E14.1 磁通量和感應(yīng)的EMF506E14.2 楞次定律508E14.3 自感509E14.4 感應(yīng)器的“放電”511E14.5 磁場的能量513E14.6 變壓器515兩分鐘測試518習(xí)題519習(xí)題答案522第E15章波的介紹 524本章概覽524E15.1 波是什么?526E15.2 正弦波528E15.3 波的相速度531E15.4 波動方程533兩分鐘測試539習(xí)題540習(xí)題答案543第E16章電磁波544本章概覽544E16.1 電磁波546E16.2 電磁波的性質(zhì)548E16.3 電磁波中的能量552E16.4 電荷輻射的功率553E16.5 天空為什么是藍(lán)的555E16.6 麥克斯韋彩虹556兩分鐘測試559習(xí)題559習(xí)題答案562專業(yè)術(shù)語565元素周期表574符號及其含義577