基礎物理（第二版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

☆☆☆☆☆

圖書標籤:

• 物理學
• 基礎物理
• 大學教材
• 理工科
• 第二版
• 物理
• 教材
• 高等教育
• 自然科學
• 物理學基礎
• 大學物理

本書針對醫護與科技相關類科之專科學校或技術學院「基礎物理」、「生活物理」課程的教學需求編寫，以專科學校或技術學院學生為主要對象，使之具有專業基礎科目中物理學科的基本能力。

　　作者均在專技院校任教多年，對學生的需求以及任課教師選用教材遇到的問題有深刻的體會。本書對於物理學基本原理與定律的講述力求簡明易懂，搭配彩圖輔助學生理解並加深印象。內容經過審慎篩選，分為九章，除瞭物理學基本的力與運動、熱、聲、光、電與磁等單元之外，也專章介紹能量、能源等議題，以及對半導體、雷射、顯示器、奈米等現代科技的認識。

　　此外，書中的舉例、例題等環節都融入科學發展對人類生活與環境的影響及其重要性等知識與應用，培養讀者正確的科學態度與分辨正誤的能力，並讓內容更生活化，提高學習興趣。

　　在教學的設計上，各章在章首提示該章學習的基本要求，並整理該章知識要點，讓教與學均能提綱挈領；各章章中的例題可讓教師於課堂上引導學生應用所學知識解題，章末設計瞭習題讓讀者自行演練。

　　第二版新增第九章，介紹「近代物理」，盼使讀者能對目前「物理」學問如何應用於現代的生活之中有更多的瞭解。此外，作者也在每章章末新增練習題目，並重新繪製部分章節的圖片，使本書更臻完善。

　　書末附錄各章習題解答，可讓讀者即時檢視學習成果，鞏固物理學科的基本能力。
 

深入探索宇宙的奧秘：經典力學與熱力學前沿 本書簡介 本書旨在為物理學、工程學以及相關領域的學生和研究人員提供一套全麵且深入的經典力學與熱力學知識體係。我們超越瞭初級教材中對理想化模型的簡單描述，深入探討瞭這些核心物理學分支在現代科學研究中的實際應用、理論的精妙之處以及它們與更前沿物理學領域的內在聯係。 第一部分：經典力學的深化——從牛頓到哈密頓 本部分著重於對牛頓力學進行係統性的提升和推廣，構建一個更具普適性和數學嚴謹性的框架，為理解更復雜的物理係統奠定基礎。 第一章：運動學的幾何視角與約束 我們首先從純粹的運動學齣發，引入矢量分析的幾何解釋，強調位置、速度和加速度的內在聯係。重點討論瞭在不同坐標係（包括非慣性係）下描述運動的挑戰，並詳細闡述瞭科裏奧利力和離心力在地球動力學中的作用。 隨後，我們將深入探討約束問題。從單值、多值約束到完整約束和非完整約束，我們係統地分析瞭如何利用拉格朗日乘子法處理復雜的幾何限製。幾何約束在機器人學、機械設計以及粒子物理中對運動軌跡的限定是理解物理係統自由度的關鍵。我們通過分析剛體運動，展示瞭如何將約束轉化為對廣義坐標的選擇。 第二章：拉格朗日力學：對稱性與守恒定律的橋梁 拉格朗日力學（Lagrangian Mechanics）是分析復雜多體係統的強大工具。本書將詳細構建拉格朗日量 $L = T - V$ 的概念，其中 $T$ 是動能，$V$ 是勢能。我們不僅推導歐拉-拉格朗日方程，還將重點放在如何利用其在廣義坐標係下的形式來簡化問題。 關鍵在於對諾特定理（Noether's Theorem）的深入探討。我們將詳細展示物理定律中每一種連續對稱性（如時間平移不變性對應能量守恒，空間平移不變性對應動量守恒，空間鏇轉不變性對應角動量守恒）如何嚴格地導齣對應的守恒量。這一章節不僅是力學的高潮，也是現代理論物理學的基石。我們還會討論耗散係統中的拉格朗日量推廣，引入瑞利耗散函數。 第三章：哈密頓力學：相空間與量子化的前奏 哈密頓力學（Hamiltonian Mechanics）將視角從配置空間轉嚮相空間，是通往量子力學和統計物理的必經之路。我們從勒讓德變換齣發，嚴格推導齣哈密頓量 $H = sum p_i dot{q}_i - L$。 本章的核心內容包括： 1. 泊鬆括號（Poisson Brackets）：定義泊鬆括號的結構，並展示其在描述時間演化中的核心作用：$frac{df}{dt} = {f, H} + frac{partial f}{partial t}$。泊鬆括號的代數結構直接預示瞭量子力學中對易子（Commutators）的概念。 2. 正則變換：深入研究保持哈密頓力學基本形式不變的坐標變換，包括母函數方法。理解正則變換有助於尋找係統的守恒量並簡化哈密頓量本身。 3. 可積係統與混沌：介紹可積係統的定義（即擁有足夠多個運動積分），並初步探討非綫性動力學中混沌現象的起源，例如KAM定理的基本思想。 第四章：剛體動力學與陀螺儀 剛體運動的分析是經典力學在工程和天體物理中的直接應用。本章細化瞭剛體運動的描述：歐拉角、轉動慣量張量（包括其對稱性對角化）以及轉動慣量的主軸概念。我們將推導歐拉方程，並分析其在沒有外部力矩（自由陀螺）和有外部力矩（受迫陀螺）下的解。陀螺儀的進動、章動等現象的精確解析，將展示理論分析的強大力量。 第二部分：熱力學與統計物理的深入理解 本部分旨在提供對宏觀熱力學定律的深刻理解，並將其微觀基礎——統計力學——建立起來，重點關注係統在接近極限情況下的行為。 第五章：熱力學的嚴謹基礎與應用 我們從熱力學第零定律（溫度的定義）和第一定律（能量守恒）齣發，重點探討第二定律的多種等價錶述（剋勞修斯、開爾文-普朗剋），並引入熵的概念。本書將嚴格論證熵增加原理的普適性。 隨後，我們將係統推導熱力學基本方程，包括麥剋斯韋關係式，這些關係式揭示瞭宏觀可測量的變量之間深刻的、非直觀的聯係。熱力學勢（內能 $U$、焓 $H$、亥姆霍茲自由能 $F$ 和吉布斯自由能 $G$）的構建及其最小化原理，將被詳細應用於相平衡、化學勢和化學反應的分析。 第六章：統計力學導論——從微觀到宏觀的橋梁 統計力學是連接微觀量子行為和宏觀熱力學現象的橋梁。我們將首先引入係綜理論（Ensemble Theory）： 1. 微正則係綜 (Microcanonical Ensemble)：用於孤立係統的分析，重點討論能殼的概念和能量的漲落。 2. 正則係綜 (Canonical Ensemble)：用於與恒溫熱庫接觸的係統，重點是配分函數 $Z$ 的構建，以及如何從 $Z$ 導齣所有宏觀熱力學量，如 $F = -k_B T ln Z$。 3. 大正則係綜 (Grand Canonical Ensemble)：用於能量和粒子數都可交換的係統，用於分析化學平衡和粒子分布。 第七章：量子統計與物質性質 本章將統計力學應用於量子化的粒子係統，這是理解固體、液體和氣體的關鍵。 1. 玻色-愛因斯坦統計 (Bose-Einstein Statistics)：應用於玻色子（如光子、氦-4原子）。詳細分析黑體輻射（普朗剋定律的推導）和玻色-愛因斯坦凝聚（BEC）的物理圖像及其在超流體中的錶現。 2. 費米-狄拉剋統計 (Fermi-Dirac Statistics)：應用於費米子（如電子）。深入分析電子在導體和半導體中的能帶結構，費米能級的意義，以及對金屬比熱的修正。特彆關注零溫下的費米氣體模型及其在白矮星失穩中的作用。 第八章：非理想係統與相變 最後，本部分探討係統偏離理想行為時的復雜性。我們將分析範德華方程，理解真實氣體偏離理想氣體狀態的原因，包括分子間的吸引力和分子自身的體積。 重點分析臨界現象和相變理論：使用平均場理論對一階和二階相變進行定性描述。引入重整化群方法的初步概念，解釋臨界指數的普適性，這是連接宏觀物理現象與微觀漲落的現代物理學的核心工具之一。 本書特色 本書的敘述風格嚴謹而清晰，注重物理圖像的建立與數學推導的完整性。每一章後均附有難度適中的習題，旨在鞏固理論理解並訓練解決復雜物理問題的能力。本書不僅是知識的傳授，更是培養批判性思維和數學建模能力的訓練手冊。

作者簡介

林煒富

　　學曆：
　　國立成功大學 物理學係 博士

卓達雄

　　學曆：
　　國立中正大學 物理學係 博士

林旺德

　　學曆：
　　靜宜大學 應用化學係 博士
 

第一章 緒論
1-1 物理學的範疇
1-2 物理學的演進
1-3 物理量及公製單位
1-4 有效位數與科學記號

第二章 運動與力
2-1 運動學
2-2 力與牛頓運動定律
2-3 生活中的力

第三章 熱
3-1 溫度與熱量
3-2 熱與物態變化
3-3 熱與生活

第四章 聲音
4-1 波的現象
4-2 聲音的發生與傳播
4-3 樂音與噪音

第五章 光
5-1 光的本質
5-2 光的反射與麵鏡成像
5-3 光的摺射
5-4 透鏡的成像
5-5 色散現象
5-6 眼睛

第六章 電與磁
6-1 靜電
6-2 庫侖定律
6-3 電流
6-4 電阻與歐姆定律
6-5 電流熱效應
6-6 電流的磁效應
6-7 電磁感應
6-8 變壓器與電力輸送
6-9 傢庭用電與安全

第七章 能量與生活
7-1 能量的形式與轉換
7-2 核能與核能發電
7-3 替代能源與其發電方式
7-4 能量的有效利用與節約

第八章 現代科技簡介
8-1 半導體、發光二極體與太陽能電池
8-2 雷射
8-3 平麵顯示器
8-4 奈米科技

第九章 近代物理
9-1 電子的發現
9-2 原子結構與核力
9-3 同位素與放射綫
9-4 X射綫
9-5 輻射綫傷害與防護
9-6 放射綫在醫學上的應用

習題解答
參考書目
 

评分☆☆☆☆☆

翻開這本書，就像踏入瞭一個由邏輯和規律構築的奇妙世界。作者在處理那些可能讓人生畏的數學公式時，展現瞭驚人的技巧。他並非直接丟齣復雜的方程，而是先用文字清晰地闡述物理概念，然後引導讀者一步步地理解公式的由來和意義。我尤其喜歡他對動量守恒和能量守恒的結閤分析，這在碰撞問題中尤為重要。他會通過分解運動，分析能量在不同形式之間的轉化，以及動量在係統中的傳遞，讓我們看到這些基本定律是如何在復雜的物理現象中發揮作用的。書中對萬有引力定律的講解，更是讓我眼前一亮。他不僅介紹瞭牛頓的偉大發現，還引入瞭愛因斯坦的相對論，用一種非常直觀的方式解釋瞭引力是如何彎麯時空的。這種跨越時空的對比和融閤，讓我對物理學的認識有瞭更深層次的理解。更重要的是，這本書讓我認識到，物理學並非冷冰冰的科學，它蘊含著對宇宙運行規律的深刻洞察，也充滿瞭人類智慧的光輝。

评分☆☆☆☆☆

讀這本書的過程，與其說是學習，不如說是一場思維的深度探索。作者的敘事方式非常巧妙，他善於將看似獨立的物理概念，用一條清晰的邏輯綫串聯起來，展現齣它們之間韆絲萬縷的聯係。比如說，在講解電磁學部分，他並沒有孤立地介紹電荷、電流、磁場這些概念，而是循序漸進地，從靜電相互作用引齣電場，從運動電荷産生磁場，再到法拉第電磁感應定律，最終匯聚到麥剋斯韋方程組的宏偉藍圖。在分析每一個環節的時候，他都會迴顧前麵已經學過的知識，然後巧妙地引入新的內容，形成一種層層遞進、環環相扣的學習體驗。我特彆佩服他對理論推導過程的梳理，很多我曾經覺得難以理解的公式，在這本書裏都變得清晰明瞭。他會詳細解釋每一個變量的含義，每一個步驟的邏輯依據，甚至會探討一些關鍵概念的起源和發展。這種“追根溯源”的學習方式，讓我不僅僅是“知道”瞭這些物理定律，更是“理解”瞭它們是如何被發現和建立起來的，這對於建立牢固的物理知識體係至關重要。

评分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格簡直就是一股清流，在浩瀚的書海中獨樹一幟。我一直覺得物理學是科學的皇冠，但很多時候，那些所謂的“科普”讀物，要麼過於晦澀難懂，要麼就流於錶麵，抓不住重點。而這本《基礎物理（第二版）》恰恰找到瞭一個絕妙的平衡點。作者在闡述科學原理的時候，沒有使用任何矯揉造作的辭藻，也沒有故弄玄虛的術語堆砌，而是用一種非常樸實、真誠的語言，就像一位經驗豐富的老師在耐心解答你的疑問。我尤其欣賞他在解釋量子力學的一些基本概念時，那種嚴謹又不失趣味的錶達方式。比如，當他介紹波粒二象性的時候，他並沒有直接給齣一個拗口的定義，而是通過設想一個實驗，讓我們直觀地感受到電子既像粒子一樣有確定的位置，又像波一樣可以乾涉衍射。這種“身臨其境”的感受，遠比枯燥的理論講解來得深刻。書中的插圖和圖示也起到瞭畫龍點睛的作用，它們不是簡單的裝飾，而是真正幫助我們理解復雜概念的“催化劑”。那些精心設計的示意圖，將抽象的物理過程可視化，讓原本抽象的公式和理論變得觸手可及。每一次翻閱，我都能從中汲取新的養分，感受到作者對物理學的熱愛和對讀者的尊重。

评分☆☆☆☆☆

我之前一直認為物理是一門很難學的學科，充滿瞭各種復雜的數學公式和抽象的概念，但這本書徹底顛覆瞭我的看法。作者的寫作風格非常獨特，他善於將枯燥的科學原理，轉化為生動有趣的故事。比如，在講到電磁感應的時候，他並沒有直接拋齣法拉第定律，而是先講述瞭法拉第本人的實驗過程，以及他如何通過觀察和思考，最終發現瞭這一重要的物理現象。這種“故事化”的敘述方式，讓我感覺自己不僅僅是在學習物理知識，更是在瞭解科學傢們的探索曆程。書中對狹義相對論的講解，也讓我耳目一新。作者並沒有迴避那些可能令人睏惑的“時間膨脹”和“長度收縮”等概念，而是通過設計巧妙的思想實驗，讓我們身臨其境地去體會這些奇特的效應。這本書讓我深刻體會到，物理學並非高不可攀，它就在我們身邊，也與我們人類的智慧息息相關。

评分☆☆☆☆☆

這本書就像是打開瞭通往宇宙奧秘的一扇大門，讓我這個曾經對物理感到望而生畏的普通人，也能窺見那些宏偉的自然規律。還記得我第一次翻開它的時候，內心是忐忑不安的，畢竟“基礎物理”聽起來就帶著一種高深莫測的距離感。然而，作者用一種極其平易近人、甚至可以說是娓娓道來的方式，將那些抽象的概念具象化。比如，講到牛頓運動定律的時候，他並沒有直接丟齣一堆公式，而是從我們日常生活中隨處可見的推箱子、踢足球這些場景入手，用生動的比喻和清晰的邏輯，一點點剝開定律的本質。我尤其喜歡書中對慣性定律的解釋，作者通過類比一輛在光滑冰麵上滑行的冰球，以及宇宙中漂浮的衛星，讓我們深刻理解瞭“物體在不受外力作用時，會保持靜止或勻速直綫運動”這句話背後蘊含的深刻意義。甚至連那個看似枯燥的動量守恒定律，也被作者描繪成瞭一場精彩的“宇宙舞蹈”，分析瞭在兩次粒子碰撞中，能量和動量是如何巧妙地轉移和守恒的。每當我讀到這些地方，都會有一種豁然開朗的感覺，仿佛腦海中那些模糊的物理概念瞬間變得清晰起來，就像陰霾被陽光驅散一樣。這本書的魅力就在於，它不僅僅是知識的堆砌，更是一種思想的啓迪，它教會我如何用物理的視角去觀察世界，去理解那些看似平凡現象背後的不平凡。

评分☆☆☆☆☆

這本書的魅力在於它能夠將宏大的物理理論，分解成一個個易於理解的模塊，並且將它們巧妙地編織在一起。作者在處理那些可能令人生畏的數學推導時，顯得格外謹慎和細緻。他不會直接給齣結果，而是會一步步地引導讀者去思考，去理解公式背後的邏輯。我記得在學習電磁學部分，作者花瞭相當大的篇幅來講解電場和磁場之間的關係，他通過描述電荷的運動如何産生磁場，以及變化的磁場如何産生電場，最終引齣瞭麥剋斯韋方程組。這種層層遞進的講解方式，讓我對這些復雜的概念有瞭非常清晰的認識。此外，書中對量子力學的一些基礎概念的介紹，雖然非常簡練，但卻抓住瞭核心要點，讓我對微觀世界的奇妙有瞭初步的瞭解。總而言之，這本書為我打開瞭一扇通往物理學世界的大門，讓我對科學産生瞭濃厚的興趣。

评分☆☆☆☆☆

對於我這樣一個對抽象概念常常感到睏惑的人來說，這本書絕對是物理學習過程中的“救星”。作者的寫作風格，仿佛是在為我量身定製一樣，他似乎能預知我可能會在哪裏遇到障礙，然後提前用最通俗易懂的方式來解釋。我記得在學習熱力學的時候，熵這個概念一直讓我頭疼不已，感覺它飄忽不定，難以捉摸。但是，這本書裏對熵的解釋，運用瞭大量生活化的例子，比如房間變得越來越亂，或者一杯熱水慢慢變涼，這些都直觀地說明瞭係統傾嚮於嚮無序狀態發展。作者並沒有止步於此，他還深入淺齣地講解瞭熵增定律在宇宙演化中的意義，這讓我第一次感受到，原來一個看似微小的概念，也能承載著如此宏大的哲學思考。書中對能量守恒的闡述，也讓我印象深刻，他不僅僅是強調能量不會憑空産生或消失，更是延伸到能量形式的轉化，以及在各種物理過程中能量傳遞的效率問題。這種既有深度又不失廣度的講解，讓我對物理學的認識，從點狀的知識，擴展到瞭一個相互關聯的知識網絡。

评分☆☆☆☆☆

這本書不僅僅是一本物理教科書，更像是一次跨越時空的哲學對話。作者用一種充滿人文關懷的筆觸，描繪瞭物理學的發展曆程，以及科學傢們在探索自然規律過程中所付齣的努力和智慧。我尤其喜歡他對物理學基本定律的解讀，他不僅僅是給齣定義和公式，更是深入探討瞭這些定律的意義，以及它們如何影響著我們對宇宙的理解。例如，在講解能量守恒定律時，作者並沒有止步於機械能和熱能的轉化，而是將其延伸到宇宙的演化，以及能量在不同尺度上的錶現。這種宏觀與微觀相結閤的視角，讓我感受到瞭物理學的博大精深。書中對相對論的講解，更是讓我嘆為觀止。作者用一種非常生動的方式，解釋瞭狹義相對論和廣義相對論的核心思想，讓我們能夠直觀地理解時間、空間和引力是如何相互關聯的。這本書讓我明白，學習物理，不僅僅是記憶和計算，更是一種對世界本質的探索和思考。

评分☆☆☆☆☆

這本書的優點實在太多，讓我很難在一兩句話裏概括。我最欣賞的是它在講述每一個物理概念時，都力求讓讀者“知其然，更知其所以然”。例如，在講解電路原理的時候，作者並沒有僅僅停留在歐姆定律的公式層麵，而是通過類比水流在管道中的流動，生動地解釋瞭電壓、電流和電阻之間的關係。這種生活化的比喻，極大地降低瞭理解門檻，也讓學習過程充滿瞭樂趣。我記得讀到關於光學衍射的部分時，作者用瞭非常形象的語言來描述光波繞過障礙物時發生的“擴散”現象，並且通過一個簡單的雙縫實驗，清晰地展示瞭乾涉條紋的形成。這些細緻入微的講解，讓我感覺自己不是在被動地接受知識，而是在主動地探索和發現。這本書的敘述邏輯清晰，節奏明快，即使是復雜的物理概念，在作者的筆下也變得條理分明，引人入勝。

评分☆☆☆☆☆

這本《基礎物理（第二版）》就像一位博學而又耐心的嚮導，引領我穿越物理學的迷宮。作者的講解風格十分接地氣，他非常擅長使用大傢都能理解的語言來解釋復雜的物理現象。我尤其喜歡他對慣性、動量和能量等基本概念的闡述，他會從生活中最常見的例子入手，比如汽車的啓動和刹車，或者球類運動中的碰撞，然後逐步深入到背後的物理原理。這種由淺入深的講解方式，讓我能夠輕鬆地理解那些看似深奧的理論。書中對熱力學定律的介紹，也讓我受益匪淺。作者不僅僅是列齣定律，更會深入分析定律的物理意義，以及它們在實際生活中的應用，比如製冷、發電等等。這種理論與實踐相結閤的講解，讓我對物理學有瞭更全麵、更深刻的認識。這本書讓我相信，隻要方法得當，學習物理並非一件難事，甚至可以說是一種充滿樂趣的智力挑戰。