極客物理 在科學實驗中探索物理之美 捲1 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

薛加民 著

圖書標籤:

• 物理
• 科學
• 實驗
• 極客
• STEM
• 青少年
• 科普
• 動手實踐
• 趣味物理
• 教育

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115464323

版次：2

商品編碼：12174691

包裝：平裝

叢書名： 愛上科學

開本：大24開

齣版時間：2017-08-01

用紙：膠版紙

頁數：163

正文語種：中文

産品特色

編輯推薦

適讀人群 ：大眾科學愛好者 關注物理科普知識的學生 拓展視野的科技工作者、科學老師
　　1.當選2013年中國科協科普部推薦的50種科普圖書，2013年中國科技部全國優-秀科普作品。　　2.參選2013年度吳大猷科普圖書奬　　3.美國知名大學物理學博士親筆撰寫、親手實驗，原創內容，真正深入淺齣，含金量高，絕非攢齣來的科普書；　　4.中國工程院資-深院士錢皋韻推薦；　　5.中科院國傢天文颱宇宙暗物質暗能量組首席研究員陳學雷作序推薦；　　6.作者擬邀請美國科學院院士寫序。

內容簡介

　　全息成像、激光傳聲、磁懸浮……本書讓你通過身邊的有趣實驗完成前沿科技的奇妙體驗。這是一本關於物理學的原創科普圖書，作者用獨特的視角與方式，深入淺齣地為你揭秘光、電、磁等物理學領域的專業知識；這是一本麵嚮喜歡動手的科學愛好者的指導手冊，讓你在輕鬆完成有趣物理實驗與製作項目的同時，探究齣“高科技”的奧秘。全書共2捲，此為捲1。如果你是科學愛好者，不要錯過這本書，它讓你眼界大開；如果你是學生，無論是在讀中學，還是大學，不要錯過這本書，它告訴你“動手學科學”的方法與思路；如果你是科學工作者或科學老師，不要錯過這本書，它專業的解讀和翔實的介紹，會為你提供不一樣的科學視角。

作者簡介

　　薛加民 　　2002—2006年在中國科學技術大學近代物理係學習，2006年赴美國亞利桑那大學物理係從事低溫凝聚態物理研究。期間，關於新材料石墨烯的研究成果在國際學術雜誌Nature Materials, Nature Physics, Physical Review Letters等發錶，得到同行的廣泛關注和引用。2012年獲得亞利桑那大學物理學博士學位，目前受聘於上海科技大學，任助理教授，博士生導師。 　　從事專業研究的同時，作者積極參與美國大學的各種科普活動，是亞利桑那大學物理係年度“Physics Phun Nite”活動的參與者。 　　在美國，大多數大學都有所謂“ outreach”的科普推廣項目，大學的實驗室每年都會有一次嚮公眾開放的機會，大傢可以到高科技的實驗室裏參觀，感受科技前沿。“Physics Phun Nite”活動是“ outreach”科普推廣項目的一種，由亞利桑那大學物理係每年臨近聖誕時舉辦的，活動在在一個大教室裏舉行，由係裏的教授和學生嚮大眾錶演他們zui喜歡的物理演示實驗，活動有趣，深受歡迎。

內頁插圖

目錄

目錄1透過太陽眼鏡，看到半個世界11幾個關於光的偏振性的實驗，所需材料非常簡單，有一副偏振片太陽鏡就行瞭。2揭秘神奇的光：激光27動手拆開一颱氦氖激光器和一隻激光筆，我們能夠看到神奇的激光是怎樣産生的。3沿弧綫傳播的光49把糖溶解在水中能製造齣一種“神奇”的溶液，一束激光通過它時不再沿直綫傳播，而是劃齣一道美麗的弧綫。4探測微波爐泄漏及測量光速65自製簡單的天綫裝置和檢測電路，來檢測微波爐的電磁波泄漏。（如果身邊沒有微波爐，也可以用它來檢測手機的電磁波。）5說磁83探索磁性這一神奇的自然現象，驗證鋁是被磁鐵吸引的、銅是被磁鐵排斥的、鬍蘿蔔也具有磁性等有趣而且違背常識的現象。6電機總動員99幾種有趣的直流電動機，通過親手製作，瞭解人類的好幫手——電動機的基本原理，讓第二次工業革命的浪潮濤聲依舊。7逆磁懸浮115什麼是磁懸浮？什麼是逆磁性材料？你將瞭解如何用簡單的逆磁材料以及強磁鐵來實現磁懸浮。8永遠懸浮的陀螺133本章開始於一個非常好玩而且物美價廉的玩具：磁懸浮陀螺。我們將會解密陀螺穩定懸浮的真正原因。9自製發光二極管151本章中，我們將利用廉價而易得的碳化矽礦石來産生幽幽的藍光，從而親身體驗發光二極管誕生之初的激動。我們還將介紹發光二極管的原理及其實驗的驗證，透過美麗的現象看到更深的本質。

《極客物理：科學實驗中的物理之美》 捲一：微觀世界的奇妙之旅 翻開《極客物理：科學實驗中的物理之美》捲一，你將踏上一段深入微觀世界的奇妙旅程。本書並非枯燥的公式堆砌，而是以精巧絕倫的科學實驗為載體，帶領你親身體驗並理解那些構成我們世界基石的物理學原理。我們將從原子、電子、光子等微觀粒子的奇特行為入手，揭示潛藏在日常現象背後的深刻道理，讓你在親手操作和觀察中，感受物理學的邏輯之美、和諧之美與創造之美。 第一篇：量子世界的入口——原子與電子的舞蹈 本篇將帶你初步領略量子世界的迷人風采。我們知道，物質是由原子構成的，而原子又由原子核和核外電子組成。然而，在微觀尺度下，這些粒子的行為遠非我們直觀感受到的那樣簡單。 電子的軌道之謎： 傳統的原子模型將電子描述為圍繞原子核運動的行星，但這僅僅是一個粗略的近似。在量子力學中，電子並非在確定的軌道上運行，而是以概率分布的形式存在於原子核周圍的“電子雲”中。我們將通過一些巧妙的實驗，例如 陰極射綫管實驗，來重溫電子的發現過程，並探討其負電荷和質量的測量。通過觀察不同元素光譜的獨特性質，我們將窺探電子能級的量子化特徵，理解為何每個元素都有其獨特的“指紋”。 光子的奇妙身份： 光，這個我們最熟悉的能量形式，其本質遠比我們想象的要復雜。它是波動還是粒子？雙縫乾涉實驗 將以直觀的方式展現光的波動性，證明光能夠像水波一樣産生乾涉和衍射。然而，光電效應 卻又揭示瞭光的粒子性——光子。我們將學習如何利用光電效應來測量普朗剋常數，理解能量子（光子）的概念，以及它如何在許多現代技術中發揮作用，比如太陽能電池。 不確定性的幽靈： 量子力學的另一個核心概念是 海森堡不確定性原理。它告訴我們，我們無法同時精確地測量一個粒子的位置和動量。我們將通過模擬實驗或分析相關實驗數據，來理解這一原理的意義，以及它對我們認識微觀世界帶來的顛覆性挑戰。這種固有的不確定性並非儀器精度的問題，而是微觀粒子固有的性質。 第二篇：光的波粒二象性——從經典到量子 光，是物理學中最引人入勝的現象之一。在本篇中，我們將深入探索光的本質，揭示其令人著迷的波粒二象性。 光的波動性： 我們將從 楊氏雙縫乾涉實驗 開始，細緻地分析實驗現象。通過改變縫的寬度、間距以及光的波長，觀察乾涉條紋的變化，從而直觀理解光的衍射和乾涉現象，這是其波動性的有力證據。我們將探討光的色散現象，例如通過三棱鏡將白光分解成彩虹，理解不同顔色的光具有不同的波長，以及它們在介質中的傳播速度差異。 光的粒子性： 隨後，我們將轉嚮光的粒子性。黑體輻射 實驗的經典難題，以及 普朗剋量子假設 的提齣，標誌著量子時代的開啓。我們將迴顧這些曆史性的實驗和理論，理解能量的量子化如何解釋黑體輻射的頻譜。康普頓散射實驗 進一步證實瞭光子的概念，當我們用X射綫照射物質時，散射光的波長會發生改變，這就像是光子與電子發生瞭“碰撞”，動量和能量守恒。 波粒二象性的融閤： 如何理解一個粒子既是波又是粒子？我們將探討 德布羅意波 的概念，設想物質也具有波動性，並介紹 電子衍射實驗 如何證實瞭這一理論。最終，我們將嘗試理解波粒二象性並非簡單地“一會兒是波一會兒是粒子”，而是微觀粒子的一種內在的、統一的性質，其錶現形式取決於我們如何與其相互作用。 第三篇：物質的構成——原子結構與化學鍵 在本篇中，我們將目光從單個粒子轉嚮構成宏觀物質的基本單元——原子，並探究原子之間如何結閤形成各種物質。 原子核的秘密： 放射性現象的發現，如 盧瑟福 α 粒子散射實驗，揭示瞭原子內部並非均勻的“布丁模型”，而是存在一個緻密的原子核。我們將迴顧這些奠基性的實驗，理解原子核的構成（質子和中其中），以及原子核的穩定性。放射性衰變的過程，如 α、β、γ 衰變，將帶領我們認識到原子核的內在動力學。 電子的排布與化學性質： 電子在原子中的排布決定瞭原子的化學性質。我們將學習 泡利不相容原理 和 洪特規則，理解電子如何填充原子軌道，形成不同的電子殼層和亞層。從氫原子光譜的精細結構，到更復雜原子中電子的能級躍遷，我們將理解不同元素的化學反應性為何如此差異巨大。 化學鍵的形成： 原子如何通過化學鍵結閤成分子？我們將從 離子鍵 和 共價鍵 的形成機製入手，理解電子的轉移和共享如何使得原子達到更穩定的狀態。通過模擬分子形成的過程，例如水分子的形成，我們可以直觀地理解鍵角、鍵長等概念。我們將探討 範德華力 等分子間作用力，解釋為何不同物質具有不同的熔點、沸點和溶解度。 第四篇：能量的轉化與守恒——從宏觀到微觀 能量是物理學中最 fundamental 的概念之一。本篇將帶你深入理解能量的多種形式以及能量守恒定律在不同尺度下的體現。 動能與勢能： 從簡單的拋體運動到復雜的機械係統，我們將通過設計實驗來測量和計算物體的動能和勢能。例如，通過測量不同高度釋放的球的動能，來驗證機械能的轉化。我們將探討 彈性勢能 在彈簧和材料形變中的作用，以及 引力勢能 在天體運動中的重要性。 熱能與溫度： 熱學是能量轉化和傳遞的重要領域。我們將通過 比熱容 和 導熱係數 的測量實驗，理解不同物質的吸熱和放熱特性。我們將探討 熱力學第一定律（能量守恒）在熱學過程中的應用，例如通過功和熱量來改變物體的內能。 電能的秘密： 電場和磁場是能量的重要載體。我們將通過 電池供電的電路實驗，理解電能是如何産生的，以及它如何在電路中流動並做功。我們將探討 法拉第電磁感應定律，理解變化的磁場如何産生電場，以及這是發電機工作的基本原理。 能量的量子化： 迴顧 普朗剋量子假設 和 愛因斯坦的光電效應，我們將進一步理解能量在微觀尺度下是如何量子化的。能量的吸收和釋放通常是以離散的“量子”形式進行的，這與宏觀世界中連續的能量變化有著本質的區彆。 第五篇：光的傳播與成像——看得見的物理學 光學是物理學中最直觀、最容易産生共鳴的分支之一。本篇將通過一係列實驗，揭示光的傳播規律以及形成圖像的奧秘。 直綫傳播與反射： 我們將通過 激光筆和鏡子 的實驗，直觀地驗證光在均勻介質中是沿直綫傳播的。通過測量入射角和反射角，來驗證 反射定律。我們將探討 平麵鏡和球麵鏡 的成像原理，理解虛像和實像的區彆，以及如何通過實驗來確定物距、像距和焦距的關係。 摺射與透鏡： 當光從一種介質傳播到另一種介質時，會發生 摺射。我們將通過 水槽和筷子的實驗，觀察到筷子在水中“摺斷”的現象，並測量 摺射率。我們將詳細研究 凸透鏡和凹透鏡 的成像特性，瞭解它們如何用於放大、縮小和聚焦光綫，以及照相機、顯微鏡和望遠鏡等光學儀器的基本原理。 色彩的奧秘： 我們將探討 光的混閤（加色混閤和減色混閤），理解不同顔色的光是如何組閤形成我們看到的各種色彩的。通過 棱鏡 的實驗，我們將再次深入理解 色散 現象，以及不同波長的光如何在介質中以不同速度傳播。 《極客物理：科學實驗中的物理之美》捲一 旨在通過豐富的實驗設計，讓你在動手實踐中，體驗物理學的嚴謹邏輯、精妙規律和無窮魅力。我們相信，通過對微觀世界的探索，你將對我們所處的世界産生全新的認知，發現隱藏在日常現象背後的深刻物理之美。這本書不僅是學習物理的指南，更是一場激發好奇心、點燃創造力的科學冒險。

評分☆☆☆☆☆

這本書在知識的深度和廣度上給我帶來瞭極大的震撼。它並非停留在高中物理的錶麵層次，而是巧妙地將微積分和矢量分析的概念，以一種非數學化的方式融入到流體力學和電磁場的解釋中。比如，在討論電勢能時，作者使用瞭一個形象的比喻——想象一個看不見的地形圖，電荷就像滾動的球，這比單純的電場綫描述要直觀得多。更難能可貴的是，書中對現代物理學的介紹也保持瞭足夠的剋製和嚴謹，並沒有過度美化或神化相對論和量子力學，而是清晰地勾勒齣這些理論的邊界和它們所解決的問題。對於我這種渴望跨越科普與專業知識鴻溝的讀者來說，這本書提供瞭一個完美的“橋梁”。它既能滿足我日常的好奇心，又能為我未來深入學習打下堅實的直覺基礎。它讓我確信，物理的魅力不在於它有多難，而在於它那無與倫比的解釋力和構建世界的統一性。這絕不是一本可以快速翻閱的書，它值得我反復咀嚼，每一次重讀都會有新的感悟。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗上，這本書的排版和插圖處理得極為精妙，達到瞭藝術品鑒賞的級彆。我發現作者在很多關鍵概念的解釋上，都采用瞭非常獨特的比喻，比如用河流的湍急程度來類比電流的強度，這種跨領域的類比瞬間打通瞭我對抽象概念的理解障礙。我記得以前學熱力學時總是昏頭轉嚮，但這本書裏對熵的闡述，竟然是結閤瞭整理房間的效率問題，一下子就豁然開朗瞭。而且，書中穿插的那些曆史小故事，比如某個物理學傢的“靈光一現”時刻，讓原本冰冷的科學知識變得有血有肉，充滿瞭人文關懷。這讓我意識到，科學的發展從來都不是一帆風順的，背後是無數次失敗和堅持。從這個角度來看，這本書不僅是物理啓濛讀物，更像是一本關於科學精神的勵誌傳記。我特彆欣賞作者那種不迎閤大眾的嚴謹性，它既要有趣，但絕不犧牲科學的準確度，在趣味性和深度之間找到瞭一個近乎完美的平衡點。對於想要係統性提升自己物理思維，但又害怕掉入深奧理論泥潭的讀者來說，這本書無疑是最佳的選擇。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，我是一個閱讀習慣比較挑剔的人，很多科普讀物讀幾頁就容易走神，但這本書的敘事節奏掌握得非常好，讓人有種“一口氣讀完”的衝動。作者的文筆非常流暢，像一位經驗豐富的朋友在嚮你娓娓道來他最熱衷的發現。尤其是在講述波粒二象性這種宏大且反直覺的概念時，作者並沒有急於給齣定論，而是層層遞進，先通過經典的雙縫乾涉實驗鋪墊，再引入量子力學的解釋框架，最後留下一些懸而未決的問題供讀者思考。這種“引導式學習”的結構，極大地激發瞭讀者的內在求知欲，而不是被動接受知識。我感覺自己在跟隨作者的思路進行一場智力上的探險，而不是被動地接受知識的灌輸。這種互動性和啓發性，是很多傳統物理讀物所缺乏的。它鼓勵讀者質疑、鼓勵讀者拓展，真正體現瞭“探索物理之美”的精髓所在。我甚至有些期待捲二的內容瞭，希望能看到作者如何處理更前沿的物理課題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計真是深得我心，那種略帶復古的字體搭配深邃的星空背景，一下子就抓住瞭我的注意力。我是一個對物理有著濃厚興趣的業餘愛好者，平時會自己搗鼓一些小實驗，但總感覺缺少係統性的指導。《極客物理》這個名字本身就帶著一種不羈的、探索未知的好奇心。拿到書後，我迫不及待地翻閱，它沒有那種教科書式的枯燥，而是用非常生動有趣的語言，將復雜的物理概念融入到日常生活中可以觀察到的現象中。比如，書中對光學的講解，不是簡單地拋齣透鏡公式，而是通過製作一個簡易的投影儀來直觀展示光的摺射和反射原理，這種“動手做中學”的方式對我來說太友好瞭。我特彆喜歡作者在引言中提到的，物理不僅僅是公式和定律，更是理解我們周圍世界運行規律的一把鑰匙。這種理念貫穿始終，讓人在閱讀時充滿瞭探索的樂趣，而不是應試的壓力。我感覺自己就像是拿到瞭一份藏寶圖，引領我去發現隱藏在日常生活背後的物理奇跡。我已經計劃好瞭，這個周末就要開始嘗試書裏介紹的幾個小型電磁學實驗，期待能帶來新的領悟。這本書無疑為我打開瞭一扇通往更深層次科學理解的大門。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我感到驚喜的是它對實驗安全和器材選擇的細緻考量。很多科普書為瞭追求實驗的酷炫效果，會推薦一些普通傢庭難以獲取或操作起來有一定危險性的器材。但《極客物理》顯然是從讀者的實際情況齣發的。它推薦的絕大多數實驗，材料都能在普通的五金店或者生活用品中找到，比如用硬幣、橡皮筋和吸管就能搭建一個有趣的簡易諧振器。這種“低門檻、高迴報”的實驗設計理念，極大地降低瞭實踐的心理門檻。我以前總覺得“物理實驗”意味著昂貴的示波器和復雜的電路闆，但這本書讓我認識到，真正的物理思維，更多的是對現象的敏銳觀察和對變量的控製能力，這些纔是核心。書中每一組實驗的步驟都寫得像菜譜一樣清晰，配有大量的實景照片，確保瞭即使是初次接觸實驗的人也能準確操作。這已經不僅僅是一本“讀物”瞭，它更像是一個可靠的、手把手的實驗導師，陪伴你一步步完成從理論到實踐的轉化過程，這種陪伴感在其他同類書籍中是很難找到的。

評分☆☆☆☆☆

裝幀精美，印刷質量很好，趁京東搞活動下手的，很實惠?

評分☆☆☆☆☆

便宜實用，遇到購物節打摺力度大，值得推薦。

評分☆☆☆☆☆

裝幀精美，印刷質量很好，趁京東搞活動下手的，很實惠?

評分☆☆☆☆☆

裝幀精美，印刷質量很好，趁京東搞活動下手的，很實惠?

評分☆☆☆☆☆

便宜實用，遇到購物節打摺力度大，值得推薦。

評分☆☆☆☆☆

便宜實用，遇到購物節打摺力度大，值得推薦。

評分☆☆☆☆☆

便宜實用，遇到購物節打摺力度大，值得推薦。

評分☆☆☆☆☆

便宜實用，遇到購物節打摺力度大，值得推薦。

評分☆☆☆☆☆

便宜實用，遇到購物節打摺力度大，值得推薦。