一级物理实验 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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页数:175

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出版时间:2008-6

价格:19.80元

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isbn号码:9787030221094

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物理实验
大学物理
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物理学

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具体描述

《21世纪物理学规划课改教材·大学物理实验丛书·一级物理实验(第2版)》为一级物理实验，共分五章，含有二十七个实验。主要包括误差与数据处理的基础知识、基本物理量的测量、基本测量方法的应用、基本技能训练、基本实验知识的综合应用，书末附有附录供学生参考用。《21世纪物理学规划课改教材·大学物理实验丛书·一级物理实验(第2版)》为各专业的普及课程，各学校可根据自己的实验条件选择实验项目，适用于理、工、医、农、商等各学科专业。

《理论力学精要》：构建坚实物理学基础的基石本书特色与定位：《理论力学精要》并非一本面向初学者的导论性教材，而是旨在为已经掌握基础微积分和经典力学初步概念的学生和研究人员，提供一个系统、深入、严谨的理论力学框架。本书的核心目标是超越对具体物理问题的求解，深入探究支配宏观世界运动的根本数学结构和物理原理。我们聚焦于从拉格朗日和哈密顿体系的构建，到规范理论的初步引入，力求为读者构建一个既具数学美感又富含物理洞察力的理论体系。第一部分：经典力学的再审视与数学工具的引入本部分是对牛顿力学进行一次深刻的“理论化”重构。我们不会重复繁琐的运动方程推导，而是将重点放在引入必要的数学语言，为后续更高级的理论打下坚实基础。第一章：约束系统的分析与广义坐标本章首先回顾了约束的物理意义，并详细阐述了如何利用广义坐标（Generalized Coordinates）来系统地描述复杂系统。我们将严格区分完整约束（holonomic constraints）和非完整约束（non-holonomic constraints），并引入描述这些约束的数学形式——微分形式的约束方程。重点将放在如何选择一组最优的广义坐标，从而极大地简化系统的自由度描述。本章将通过分析复杂的机械臂、转子系统等实例，展示广义坐标在处理复杂几何约束时的优越性。第二章：虚功原理与达朗贝尔原理的升华本章是全书的基石之一。我们从牛顿定律出发，引入虚位移（virtual displacement）的概念，并严格推导虚功原理（Principle of Virtual Work）。随后，我们将达朗贝尔的洞察力——将动力学问题转化为准静态平衡问题的思想——正式提升为达朗贝尔原理（D’Alembert’s Principle）。我们详细探讨了达朗贝尔原理在处理惯性力时的强大威力，并将其作为推导更通用变分原理的桥梁。第三章：拉格朗日力学的构建拉格朗日力学的核心在于其对坐标系的独立性。本章首先介绍拉格朗日量（Lagrangian） $L(q_i, dot{q}_i, t)$ 的物理含义（动能减去势能），并严密推导欧拉-拉格朗日方程（Euler-Lagrange Equations）。我们将侧重于应用该方程来解决那些用牛顿法极其繁琐的问题，例如耦合振动系统、摆的运动以及电磁场中的带电粒子。本章还深入讨论了循环坐标（cyclic coordinates）及其与守恒量的直接联系，为下一部分中对守恒定律的讨论埋下伏笔。第二部分：对称性、守恒定律与哈密顿体系理论力学的精髓在于揭示物理定律背后的对称性与不变性之间的深刻联系。本部分将把读者从拉格朗日空间带入相空间，探索更深层次的结构。第四章：诺特定理：对称性与守恒律的统一本章是全书的理论高潮。我们将严格证明诺特定理（Noether's Theorem），阐明任何连续对称性都对应一个（或多个）守恒量。我们会详细分析时间平移不变性对应能量守恒，空间平移不变性对应动量守恒，以及空间转动不变性对应角动量守恒。本章将通过数学推导，清晰展示为何这些物理上看似独立的守恒量，实际上是系统拉格朗日量在特定变换下保持不变的必然结果。第五章：勒让德变换与哈密顿力学的基础本章介绍如何通过勒让德变换（Legendre Transformation）从拉格朗日量 $L(q, dot{q}, t)$ 构造出哈密顿量（Hamiltonian） $H(q, p, t)$，其中 $p_i$ 是相应的正则共轭动量（canonical momenta）。我们将分析哈密顿量在保守系统下与总能量的关系。随后，我们推导出哈密顿正则方程（Hamilton's Canonical Equations），并将其与欧拉-拉格朗日方程进行比较，强调其形式上的优越性：方程组由 $2n$ 个一阶微分方程组成，更适合于数值求解和相空间分析。第六章：正则变换与泊松括号本章深入探讨哈密顿体系的结构不变性。首先介绍正则变换（Canonical Transformations）的概念，即能够保持哈密顿方程形式不变的坐标变换。我们将利用生成函数（Generating Functions）来系统地构造这些变换。核心概念——泊松括号（Poisson Brackets）——将在本章被引入。我们展示泊松括号如何成为描述物理量随时间演化的基本代数结构，并再次印证诺特定理在哈密顿框架下的表达形式：守恒量对应于与哈密顿量在泊松括号意义下的零括号。第三部分：分析力学的进阶主题与应用潜力本部分将探讨解析力学在现代物理学中的延展和应用潜力，关注相空间结构和更广义的变分原理。第七章：正则微扰论与小振动分析在许多实际问题中，系统的哈密顿量可以被分解为一个可积部分和一个微小扰动。本章介绍正则微扰论（Canonical Perturbation Theory）的基本思想，用以处理非线性问题。重点将放在小振动分析上，即在平衡点附近展开哈密顿量，并利用特征值问题确定系统的正常模式（Normal Modes）和特征频率。通过对耦合谐振子的分析，展示如何通过一次正则变换对角化系统的能量表达。第八章：泊松括号的进阶应用与相空间流本章深化对相空间几何的理解。我们详细分析相空间中的流线（flow lines），即系统随时间演化的轨迹。通过李维尔定理（Liouville's Theorem），我们证明了在保守系统中，相空间体积在时间演化下保持不变——这是一个深刻的统计力学基础。此外，本章还将对比泊松括号和量子力学中的对易子，揭示经典力学与量子力学之间的结构性联系。第九章：变分原理的广义化与场论的展望本章将分析力学原理更深层次的数学基础。我们回顾变分原理的严格表述，并将其推广到连续介质和场论的范畴。我们将引入作用量泛函（Action Functional）的概念，并使用泛函微元（Functional Derivatives）推导出欧拉-拉格朗日场方程（Euler-Lagrange Field Equations）。这部分内容作为对经典力学体系的总结，同时为读者未来进入量子场论或连续介质力学奠定必要的数学和物理直觉。总结：《理论力学精要》旨在为读者提供一套严密、连贯且具有高度概括性的理论工具箱。它不仅教授“如何解决问题”，更着重于“理解定律背后的结构”。本书的深度和广度，使其成为后续学习高等数学物理、经典场论以及理论物理其他分支的不可或缺的阶梯。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版风格简直是一场视觉上的挑战，仿佛是上世纪八十年代的工程手册复印件，充满了粗糙的黑白线条和低分辨率的示意图。我最需要的是那种步骤清晰、图文并茂的指导，最好能用彩色图解来区分不同器材的连接方式，尤其是在涉及电路搭建或光学路径设置时。然而，这本书里的插图，比如那个“测定电阻的伏安特性曲线”的示意图，线条模糊不清，元件的标记符号也用的是一些极其晦涩的、可能只有资深工程师才能识别的旧式标准。更令人抓狂的是，实验步骤的描述经常采用倒装句或者高度浓缩的学术语言，每一个动词背后似乎都隐藏着一个需要查阅大量背景知识才能理解的前提假设。举个例子，当提到“对接收器进行相位锁定”时，作者用了整整半页纸的篇幅来阐述背景理论，却只用了一个简短的命令式句子来指示操作——这对于需要逐步确认每一步操作的实践者来说，是极其不友好的。我尝试对照着图纸去搭建一个简单的振动系统，结果因为对图中弹簧的规格描述不清，导致我选用了错误的阻尼系数，实验结果自然是偏差巨大。这本书更像是作者对自己多年实验经验的“备忘录”，而非面向新手的“教学指南”，缺乏必要的、友好的交互界面。

评分☆☆☆☆☆

这本书在“数据处理与结果呈现”这部分的内容，更像是一本格式手册而非实验指导。我期待看到的是如何用常见的电子表格软件（如Excel或Python库）来高效地绘制误差棒，如何选择合适的拟合函数，以及在报告中如何清晰地解释不确定度的来源。然而，这本书花费了大量的篇幅去讨论如何手工绘制曲线图，以及用尺规作图法来确定斜率，甚至还详细阐述了十九世纪末期用于物理数据记录的特定笔记格式。这种对过时方法的固执坚持，让我感到非常不解。在信息时代，我们更需要的是对现代数据分析工具的掌握，而不是对早已被计算机取代的手工技艺的复述。当我试图用它给出的标准格式来整理我的数据时，我发现那种老式的表格和图表要求，不仅效率低下，而且无法有效展示多变量数据间的复杂关系。这本书似乎固步自封于一种传统的、仪式化的实验记录方式，完全错失了向读者传授高效、现代数据科学技能的机会，这对于一本声称面向未来的“一级”学习者读物来说，是一个重大的失误。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，体验上更像是在攻克一篇难度极高的专业论文，而不是进行一项动手实践活动。我本以为这是一本关于“如何操作”的指南，结果它花了大量的篇幅在探讨“为什么这样做”的理论基础，而且这个理论基础的深度远超我目前的认知水平。例如，关于“测量布拉格衍射角”的章节，它没有详细说明如何校准入射光的平行度，反而深入探讨了傅里叶光学中波前误差对衍射图案的影响，并给出了一个极其复杂的修正公式。我需要的只是一个实用的、能让我成功看到衍射环的流程，而不是一个关于光场畸变的微积分证明。这种“理论先行到令人窒息”的结构，使得实际操作环节被严重边缘化了。每当我试图找到“第一步：连接电源”这样的简单指令时，我总会先被淹没在对电源稳定性的量子噪声分析之中。这让我不禁怀疑，这本书的目标读者究竟是那些即将进行高精尖研究的博士生，还是那些刚刚学会欧姆定律的中学生？如果是后者，那么这本书的价值几乎为零，因为它成功地将原本应该充满乐趣和探索性的实验，变成了一场艰涩的理论记忆测试。

评分☆☆☆☆☆

这本号称“一级”的实验手册，拿到手里沉甸甸的，光是封面设计就透着一股老派的严谨，那种磨砂质感的封面，让人想起中学时代那些布满灰尘的实验室角落。我原本是想找些入门级的、能快速上手操作的指导书，毕竟刚接触物理实验，希望看到的是清晰的步骤图和详尽的安全须知。然而，翻开目录，我就感到一阵眩晕。里面的术语密度简直像把一本大学教材强行压缩进了实验指导的篇幅里。比如，对“误差分析的系统性方法论”那一章节的描述，没有配任何直观的图示，全是密密麻麻的公式和引用，感觉作者默认读者已经熟练掌握了傅里叶变换和高斯过程回归这些高级统计工具。这哪里是给“一级”学习者准备的？更像是给研究生预备役的参考资料。我试着去看第一个实验——“测量自由落体加速度”，期望看到一个简单的秒表和刻度尺的组合，结果里面引入了复杂的激光干涉仪和数据采集系统，并且对系统的固有噪声抑制机制进行了长篇论述。这让我一个初学者感到极度受挫，完全不知道该从何处下手，仿佛直接被扔到了深海，而这本书提供的只是潜水艇的详细蓝图，而不是如何学会换气的教程。希望后面能有更基础的篇章来弥补这种知识鸿沟，否则这本书的“入门”定位实在有些名不副实，更像是一个学术门槛。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“实验设计”理念，透露着一股浓厚的学院派精英主义气息。它似乎完全忽略了实验器材在现实条件下的局限性，以及学生在资源有限的环境下可能遇到的实际困难。书中描述的所有实验，都假定读者能够接触到最先进、最昂贵、最完美的仪器设备，并且实验环境是绝对理想化的——比如零震动、恒温恒湿、真空环境等。但现实是，我们可能在同一个桌面上同时进行着其他实验，周围可能还有嗡嗡作响的空调机和时不时路过的人群。当尝试进行书中提到的“高精度磁场测量”时，我发现书上推荐的万能探头在实际操作中，会受到周围电缆和金属桌面的严重干扰，而这本书对此只字未提，更没有提供任何关于如何屏蔽环境干扰的实用技巧。它就像一本“教科书式的完美实验指南”，而不是一本“能让你在真实世界中取得成功”的操作手册。这种脱离实际的理想化叙事，对于初学者建立正确的实验思维是极其有害的，因为它会让他们误以为自己的失败仅仅是技术能力不足，而非环境因素导致的必然结果。

评分☆☆☆☆☆