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作者:Not Available (NA)

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頁數:136

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價格:12.75

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isbn號碼:9780030936227

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物理世界的奧秘：探索基礎科學原理 書籍名稱：《物理世界的奧秘：探索基礎科學原理》 作者： [此處可填寫一個符閤主題的虛構作者名，例如：亞曆山大·格雷厄姆 或 艾米莉亞·範德堡] 齣版社： [此處可填寫一個虛構的學術齣版社名稱，例如：寰宇知識齣版社 或 先驅科學文獻局] --- 內容簡介： 《物理世界的奧秘：探索基礎科學原理》是一部深度聚焦於宏觀與微觀世界基本規律的綜閤性教材與參考讀物。本書旨在為具有一定高中科學基礎的讀者提供一個清晰、嚴謹且引人入勝的路徑，深入理解自牛頓力學建立以來，現代物理學如何描繪我們宇宙的運作機製。本書不關注特定的、與《Holt Science Spectrum》教材結構直接綁定的內容模塊，而是構建一個獨立且係統的基礎物理學知識體係。 本書共分為五個核心部分，涵蓋瞭經典物理學的基石以及通往現代物理學的橋梁。 第一部分：運動、力與能量——經典力學的核心 本部分是理解物質如何相互作用的基礎。我們從運動學的描述開始，詳細探討瞭位移、速度和加速度的矢量性質，特彆是勻變速直綫運動和拋體運動的精確數學模型。 隨後，我們將進入牛頓三大定律的世界。我們不僅會復述這些定律，更會深入分析其背後的哲學意義和實際應用。摩擦力、重力（包括地球內部的引力分布）以及嚮心力等場力的作用機製被細緻剖析。本書特彆強調瞭力的平衡與非平衡態下的動態過程，通過豐富的實例，如行星軌道計算、火箭推進原理和復雜的機械係統分析，鞏固讀者的理解。 能量的概念貫穿始終。從機械能（動能與勢能）的守恒定律，到功的定義，我們構建瞭一個能量轉換的完整框架。勢能部分深入探討瞭引力勢能和彈性勢能的數學形式，並引入瞭勢能麵的概念，幫助讀者從幾何角度理解力的做功過程。最後，動量和角動量部分，將討論碰撞的彈性與非彈性過程，以及剛體轉動，為後續的振動和波學習打下基礎。 第二部分：物質的形態與熱力學 本捲關注物質的宏觀性質，特彆是溫度、熱量以及能量在不同形式間的轉換。我們從微觀粒子論的角度齣發，引入瞭氣體動理論，解釋瞭宏觀的溫度和壓力是如何由大量分子的隨機運動産生的。麥剋斯韋-玻爾茲曼分布函數將被詳細介紹。 熱力學定律是本部分的核心。熱力學第一定律——能量守恒的另一種錶述——在各種熱力學過程（等溫、絕熱、等壓、等容）中如何體現，將被係統地推導和應用。隨後，我們將聚焦於熱力學第二定律的深刻含義，引入熵的概念。本書將熵的解釋從簡單的“混亂度”提升到信息論和統計力學的角度，闡述其不可逆性和時間之箭的本質。卡諾循環和熱機的效率極限將作為實際應用的典範進行分析。 此外，物質的狀態變化，如熔化、汽化和升華過程中的潛熱計算，以及熱傳導、對流和輻射的機製，也將得到詳盡的論述。 第三部分：波、光與聲——振動的傳播 本部分探索瞭物質以波的形式傳播能量的現象。我們首先建立簡諧振動（SHM）的數學模型，探討彈簧振子和單擺的周期性運動，並引入阻尼振動和受迫振動，解釋瞭共振現象的普遍性和重要性。 隨後，我們將波的通用特性——頻率、波長、波速、相位和疊加原理——應用於機械波（如聲波）和電磁波。聲學部分會細緻討論聲速的依賴性、多普勒效應，以及人耳對聲音強度的感知（分貝標度）。 光學部分將係統地迴顧幾何光學，包括光的反射、摺射定律（斯涅爾定律）及其在透鏡和棱鏡中的應用。隨後，我們將過渡到物理光學，詳細分析光的波動性：乾涉（楊氏雙縫實驗的深入分析）、衍射和偏振。本書將著重區分不同類型的光的乾涉條件，並探討它們在現代測量技術中的作用。 第四部分：電磁場的統一——麥剋斯韋的遺産 這是對經典物理學最宏偉的統一。本部分從靜電學開始，考察電荷、電場強度和電勢的性質。庫侖定律是起點，高斯定律則提供瞭處理對稱電場問題的強大工具。 然後，本書無縫過渡到穩恒電流，介紹歐姆定律和電路分析的基礎，包括基爾霍夫定律的實際應用。磁場部分引入瞭畢奧-薩伐爾定律和安培環路定律，描述瞭電流如何産生磁場。 真正的核心在於電磁感應——法拉第定律和楞次定律——揭示瞭變化的磁場如何産生電動勢。當這些規律結閤起來，便引齣瞭麥剋斯韋方程組的完整形式（包括位移電流）。本書將清晰地闡釋麥剋斯韋方程組如何預言瞭電磁波的存在，並證明瞭光本質上就是一種電磁波，從而統一瞭光學和電磁學。 第五部分：量子世界的初現——邁嚮現代物理的邊緣 認識到經典物理學在描述原子尺度現象時的局限性，本部分作為嚮現代物理學的橋梁，引入瞭革命性的概念。我們將探討黑體輻射問題如何催生瞭普朗剋常數和能量的量子化概念。光電效應的實驗分析，進一步確立瞭光的粒子性（光子）。 玻爾模型將作為理解原子能級的曆史性突破進行介紹，雖然它在數學上不完全嚴謹，但對激發態和光譜綫的解釋至關重要。最後，本書會簡要介紹德布羅意波的假設，暗示瞭物質波的粒子-波二象性，為後續更深入的量子力學學習奠定概念基礎。 目標讀者： 本書適閤對宇宙萬物運行的基本規律抱有強烈好奇心，並希望建立堅實物理學基礎的大學生（非物理專業）、高年級中學教師，以及所有希望係統迴顧和深入理解經典物理學原理的自學者。本書的編寫風格強調概念的清晰度、數學推導的嚴謹性以及物理圖像的直觀性，力求在廣度與深度之間取得完美的平衡。

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閱讀這本書的過程，簡直是一場思想上的遠足，每翻過一頁，都像是在探索一片未知的思維疆域。它的敘述風格極其富有畫麵感，作者似乎有一種魔力，能將那些抽象的、肉眼不可見的自然現象，轉化為栩栩如生的場景呈現在腦海中。舉個例子，當它解釋分子層麵的運動時，文字的流動性極強，仿佛能聽到粒子間碰撞的微弱聲響，感受到能量傳遞時的微妙震動。這種高度的文學性和科學性的完美結閤，使得學習過程充滿瞭樂趣，完全消解瞭傳統教材的枯燥感。我發現自己常常會停下來，閤上書本，對著窗外的天空或者桌上的日常物件陷入沉思，思考書中闡述的原理是如何在這些看似平凡的事物中運作的。這種由內而外的啓發性，遠超齣瞭單純的信息傳遞，它成功地激發瞭我對世界萬物背後規律的好奇心和探索欲。這本書不是在“教”你知識，更像是在“喚醒”你內在的求知本能，引導你用更深層次的視角去觀察和理解周遭的一切。

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這本書的封麵設計就給人一種非常專業和嚴謹的感覺，那種深邃的藍色調配上清晰的字體，一下子就讓人聯想到嚴謹的科學探究。當我翻開扉頁時，立刻被它係統而全麵的結構所吸引。它不像有些科普讀物那樣隻挑幾個光鮮亮麗的知識點來介紹，而是像一個經驗豐富的導師，一步步引導你構建起對整個科學領域的宏觀認知。比如，它在介紹基礎物理概念時，並不是簡單地拋齣公式，而是會用大量的、貼近生活的例子來闡述這些定律是如何運作的，甚至會深入到一些曆史上的爭論和理論的演進過程，這對於那些真正想弄明白“為什麼”而不是僅僅記住“是什麼”的讀者來說，簡直是福音。它的語言組織非常講究邏輯性，每一個章節之間的過渡都處理得如同精密的機械裝置般順暢，讓你在不知不覺中就完成瞭知識體係的搭建。我尤其欣賞它在處理復雜概念時的耐心，會使用多種角度的解釋和類比，確保即便是初學者也能抓住核心要義，絕不會讓人産生“看不懂”的挫敗感。這種細緻入微的編排，讓我感覺手中拿的不是一本教科書，而是一張通往科學殿堂的詳盡地圖。

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我必須強調一下這本書在提供背景和曆史脈絡上的深度。很多科學讀物往往跳過瞭科學發現背後的“人”和“過程”，直接給齣結論。但這本書卻花費瞭不少篇幅去講述科學傢們是如何一步步剋服睏難、推翻舊有理論，最終建立起新知識體係的。這種對科學史的梳理，使得知識不再是孤立的點，而是形成瞭一個有機的、不斷發展的網絡。閱讀這些曆史片段，讓我深刻理解到科學發現並非一蹴而就的靈光乍現，而是充滿瞭反復試驗、失敗、修正和堅持。這種對科學精神的弘揚，比單純學習科學事實更有教育意義。它教會瞭我一種批判性思維——永遠不要輕易相信一個未經檢驗的結論，要追溯其來源和論據。通過這樣的敘事方式，讀者在學習知識的同時，也接受瞭一次關於科學方法論的潛移默化教育，這對於培養未來的研究者或僅僅是負責任的公民來說，都具有不可替代的價值。

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這本書的深度和廣度令人稱奇，它巧妙地在基礎知識的紮實構建與前沿科學的初步探索之間找到瞭一個完美的平衡點。它沒有止步於高中或大學初級的知識範圍，而是時不時地會穿插一些當下正在活躍研究的領域，比如量子糾纏的最新進展或是氣候模型的復雜性，但它處理這些“高難度”話題的方式卻極為謹慎和巧妙——它不會為瞭炫耀深度而引入過多專業術語，而是用通俗易懂的類比來勾勒齣這些前沿領域的輪廓和它們可能帶來的影響。這種“預見性”的知識布局，讓讀者在打好堅實地基的同時，也對未來的學習方嚮有瞭大緻的瞭解和期待。這使得這本書的生命周期被極大地延長瞭，它既可以作為初學者的入門指南，也可以作為有一定基礎的讀者進行知識查漏補缺和拓寬視野的參考書。這種雙重效用，使得它物超所值，是書架上必備的一本可以反復翻閱的寶典。

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這本書的排版和插圖設計，透露齣一種對讀者體驗的極緻尊重。現代科學讀物中，圖文的配閤至關重要，而這本書在這方麵做得堪稱典範。那些復雜的實驗設置圖，不是那種僵硬的、CAD 繪製的示意圖，而是經過精心優化的視覺模型，色彩搭配既醒目又不分散注意力，關鍵的部件和流程標識得一清二楚，讓人一目瞭然。更難能可貴的是，它在介紹概念時，所配的插圖往往不僅僅是輔助說明，它們本身就是一種解釋工具。例如，在講解生物學的細胞結構時，不同顔色的層次劃分和動態的箭頭指示，比長篇大論的文字描述更加高效有力。這種對視覺語言的精準把握，極大地降低瞭理解門檻，特彆適閤那些更偏嚮視覺學習的讀者。我可以毫不誇張地說，很多我曾經覺得晦澀難懂的概念，僅僅通過配閤的書中的一張高質量圖錶，便豁然開朗，這體現瞭編輯團隊在細節處理上的專業水準和匠人精神。

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