具体描述
伯克利物理学教程 (翻译版) 共5卷
1.伯克利物理学教程(SI版) 第1卷 力学 ISBN:9787111513629 定价:88元
2.伯克利物理学教程(SI版) 第2卷 电磁学 ISBN:9787111574514 定价:188元
3.伯克利物理学教程(SI版) 第3卷 波动学 ISBN:9787111515432 定价:98元
4.伯克利物理学教程(SI版) 第4卷 量子物理学 ISBN:9787111506683 定价:78元
5.伯克利物理学教程(SI版) 第5卷 统计物理学 ISBN:9787111504450 定价:78元
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1.伯克利物理学教程(SI版) 第1卷 力学
本书是伯克利物理学教程的卷，主要内容包括矢量、牛顿运动定律、参考系、能量守恒、动量守恒、角动量守恒、谐振子、刚体力学、狭义相对论等内容。本书可作为物理学、应用物理学等理工科学生的教材或课外参考书。
2.伯克利物理学教程(SI版) 第2卷 电磁学
50年来，EdwardM.Purcell的经典教科书向学生们展示了电场和磁场的世界。第3版又做了更新，统一使用标准单位（SIunits），新增了数以百计的新实验、新问题、新数据，另外一个特点就是增加了物理在实际生活中应用的内容。这本教科书涵盖了所有的电磁场方面的知识点，包括静电学、磁场、电流、电磁波，以及物质中的电磁场，等等。用现代的方法来看，磁场的产生是相对论作用的结果。随着物理知识的深入，引入了数学概念和公式，这使得物理的阐述过程更加清晰。讲述的宏观物理现象由基础的微观物理严格导出。有用的例子、几百个图解说明、将近600道章后思考题和习题，使得这本书成为电磁学课程的理想教材。教师们可以在www.cambridge.org/Purcell-Morin上找到“练习”对应的答案。
3.伯克利物理学教程(SI版) 第3卷 波动学
本书是《伯克利物理学教程》第三卷，专门讨论波动现象。全书强调不同波动现象之间的相似性和可类比性，并介绍了许多重要波动现象的实例。各章末附有习题和大量课外实验，有助于读者对有关概念的深入理解。
4.伯克利物理学教程(SI版) 第4卷 量子物理学
本书阐述了量子力学的基本原理和概念，共包括9章：导论，量子物理学中物理量的量值，能级，光子，实物粒子，测不准原理，薛定谔方程，定态理论，基本粒子及其相互作用。作者在书中用了许多实验事实来说明量子物理学理论的根据，并特别着重于澄清对量子物理学的一些误解。
5.伯克利物理学教程(SI版) 第5卷 统计物理学
全书共8章，内容包括：宏观体系的特性、基本的几率概念、多粒子体系的统计描述、热相互作用、微观理论与宏观测量、经典近似中的正则分布、一般热力学相互作用、输运过程分子运动论基础。各章的大量习题不仅可以加深对概念的理解，而且对统计物理学在其他领域的应用也颇有启发。
目录
1.伯克利物理学教程(SI版) 第1卷 力学
中译本再版前言
“伯克利物理学教程”序
“伯克利物理学教程”原序（一）
“伯克利物理学教程”原序（二）
出版说明
第2版前言
教学说明
致学生
记号与约定
第1章绪论1
第2章矢量21
第3章牛顿运动定律52
第4章参考系：伽利略变换89
第5章能量守恒125
第6章动量守恒和角动量守恒160
第7章谐振子：性质与实例187
第8章初等刚体力学227
第9章平方反比律的力252
第10章光的速率282
第11章狭义相对论：洛伦兹变换306
第12章相对论动力学：动量和能量330
第13章相对论动力学中的相关问题354
第14章等效原理374
附录386
教学影片列表387
数值表392
索引395
目录目录
中译本再版前言
“伯克利物理学教程”序
“伯克利物理学教程”原序（一）
“伯克利物理学教程”原序（二）
出版说明
第2版前言
教学说明
致学生
记号与约定
第1章绪论1
1��1自然界2
1��2理论的作用3
1��3几何学与物理学5
空间曲率的估计8
小尺度的几何学11
1��4不变性12
平移不变性12
转动不变性12
习题12
拓展读物13
第2章矢量21
2��1语言和概念：矢量22
矢量符号22
矢量相等23
2��2矢量加法24
·ⅩⅧ··ⅩⅨ·2��3矢量的乘积26
标量积27
矢量积31
2��4矢量微商35
速度36
加速度38
例�痹仓茉硕�38
2��5不变量40
各种基本矢量运算的例子41
习题42
数学附录45
对时间的微商，速度和加速度45
角度47
函数ex47
级数展开49
矢量与球极坐标50
解析几何公式50
有用的矢量恒等式51
拓展读物51
第3章牛顿运动定律52
3��1牛顿运动定律53
F=0时的运动54
3��2力和运动方程54
单位55
量纲56
3��3粒子在均匀重力场中的运动57
例�贝笊涑�58
3��4牛顿万有引力定律58
例�痹谠补斓郎系奈佬�59
3��5作用在带电粒子上的电力和磁力单位60
电场61
磁场与洛伦磁力62
带电粒子在均匀恒定电场中的运动64
例�敝首拥淖菹蚣铀�64
例�钡缱拥淖菹蚣铀�65
例�钡缱拥暮嵯蚣铀�65
带电粒子在均匀恒定磁场中的运动66
例�被刈�频率70
例�被刈�半径70
3��6动量守恒73
用牛顿第三定律导出动量守恒74
例�绷礁龅戎柿恐实愕牡�性碰撞(其中之一碰前静止)74
3��7接触力：摩擦76
例�� μ的测量77
例�痹诓煌�方向的切向力作用下的滑动77
例�蹦Σ亮�恒定时的水平运动79
习题79
课题83
均匀交变电场中的带电粒子83
数学附录85
微分方程85
历史注记87
回旋加速器的发明87
拓展读物88
第4章参考系：伽利略变换89
4��1惯性参考系和加速参考系90
例�背�高速离心机90
以地球为参考系94
固定的恒星：一个惯性参考系95
惯性参考系中的力96
4��2加速度和相对加速度98
·ⅩⅩ··ⅩⅪ·虚设力100
例�奔铀俣燃�100
例�痹人俣ㄖ嶙�动参考系中的离心力和向心加速度101
例�痹谧杂上侣涞纳�降机中的实验101
例�备悼瓢�102
4��3速度和相对速度104
4��4伽利略变换105
动量守恒109
例�钡戎柿苛轿锾宓姆堑�性碰撞111
例�被�学反应111
例�敝亓Ｗ雍颓崃Ｗ拥呐鲎�112
习题113
课题116
转动坐标系中的速度和加速度116
正交电磁场中质子的运动120
数学附录122
矢量乘积的微商122
拓展读物124
第5章能量守恒125
5��1物理世界中的守恒定律126
5��2概念的定义127
例�鄙吓孜锾宓淖杂稍硕�133
能量守恒133
功134
动能135
例�弊杂陕涮�136
势能137
例�毕咝曰馗戳Γ憾�能和势能之间的转化137
例�逼俨贾械哪芰孔�化139
例�背鸥吞�中的能量转化140
5��3保守力141
引力场和电场中的势能与能量守恒145
例�蓖牙氲厍蚝屯牙胩�阳系的逃逸速度148
例�钡孛娓浇�的重力势能150
例�迸滋逶硕�150
例�本驳绯〉缡频缡撇畲�电粒子能量与电势差之间的关系均匀电场
中质子的加速151
例�钡缱臃�特152
5��4功率153
习题154
历史注记157
谷神星的发现157
海王星的发现157
拓展读物159
第6章动量守恒和角动量守恒160
6��1内力和动量守恒161
6��2质心162
例�绷Ｗ酉嗾车呐鲎�163
例�倍�量的横向分量165
例�本哂心诩し⑻�的粒子的碰撞166
例�敝柿坎煌�的粒子的一般弹性碰撞166
6��3变质量169
例�毙行羌食景Ｖ械奈佬�170
例�笨占浞纱�问题170
例�绷醋绰涮宓淖饔昧�171
6��4角动量守恒172
内力矩之和为零173
重力矩174
相对质心的角动量175
例�敝首颖恢睾松⑸�177
例�卑樗孀攀账醯慕羌铀俣�178
例�币�河系的形状179
习题182
拓展读物186
第7章谐振子：性质与实例187
7��1弹簧振子188
7��2单摆190
7��3LC电路195
7��4偏离稳定平衡位置的运动196
7��5平均动能和平均势能197
7��6摩擦198
收尾速度200
7��7阻尼谐振子200
例�惫β氏�耗202
品质因数Q204
7��8受迫谐振子204
7��9叠加原理205
·ⅩⅫ··Ⅹ��·习题206
课题208
非谐振子208
有阻尼力的受迫谐振子211
例�币桓鲂痴褡游侍獾氖�值例题217
数学附录219
阻力219
收尾速度220
弹簧力221
弹簧力和阻力222
复数和受迫谐振子223
拓展读物226
第8章初等刚体力学227
8��1运动方程228
8��2角动量和动能228
8��3转动惯量229
平行轴定理230
垂直轴定理231
几种特例232
8��4定轴转动：运动随时间的变化234
例�币桓鍪艿搅�矩作用的实心圆柱体的角加速度235
纯滚动235
对质心的力矩238
例�痹诩铀僭硕�的粗糙平面上的圆柱体238
复摆239
8��5定轴转动：角动量矢量的整体行为240
8��6转动惯量和惯性积：主轴和欧拉方程242
欧拉方程的一些简单应用244
习题247
拓展读物250
第9章平方反比律的力252
9��1质点与球壳之间的势能和力254
9��2质点与实心球之间的势能和力257
9��3引力自能与静电自能258
例�币�河系的引力能259
例�本�质球的引力能259
例�钡缱拥陌刖�261
平方反比律的力和静力平衡261
9��4轨道：方程和偏心率262
圆轨道267
开普勒三定律269
二体问题：约化质量271
例�彼�原子分子的振动274
习题277
课题279
求解1/r表达式的另一方法279
拓展读物280
第10章光的速率282
10��1自然界中的基本常数c283
10��2c的测量283
光通过地球轨道的渡越时间284
星光的光行差285
齿轮与旋转镜287
空腔共振器289
克尔盒290
10��3在做相对运动的各惯性参考系中的光速291
迈克耳孙�材�雷实验293
c的不变性298
10��4多普勒效应298
例�蓖诵泻煲�299
10��5极限速率301
10��6结论303
习题303
拓展读物305
第11章狭义相对论：洛伦兹变换306
11��1基本假设307
11��2洛伦兹变换307
长度收缩310
垂直于相对速度方向的长度测量312
运动时钟的时间膨胀314
例�宝�+介子的寿命319
速度变换320
例�彼俣�323
例�惫庑胁�323
例�弊菹蚨嗥绽招в�324
加速的时钟325
习题326
拓展读物328
·ⅩⅩⅣ··ⅩⅩⅤ·第12章相对论动力学：动量和能量330
12��1动量守恒和相对论性动量的定义331
12��2相对论性能量336
12��3动量与能量的变换339
例�狈堑�性碰撞340
质量和能量的等效性341
例�敝柿开材芰孔�换342
例�焙阈堑牟�能反应343
静止质量为零的粒子344
12��4动量变化率的变换346
12��5电荷的守恒性348
习题348
课题350
γ射线的无反冲发射350
历史注记351
质能关系351
拓展读物353
第13章相对论动力学中的相关问题354
13��1带电粒子在恒定纵向电场作用下的加速355
13��2横向电场作用下的加速357
13��3磁场中的带电粒子359
13��4质心系和阈能360
例�惫馍�π0介子的阈能361
例�痹硕�粒子的资用能364
例�狈粗首鱼�365
例�笨灯斩傩в�365
习题368
历史注记369
同步加速器369
拓展读物373
第14章等效原理374
14��1惯性质量和引力质量375
14��2光子的引力质量378
引力红移380
太阳引起的光线偏转381
14��3水星近日点的进动382
14��4等效性383
14��5引力波383
习题384
历史注记385
牛顿的摆385
拓展读物385
附录386
教学影片列表387
数值表392
索引395
2.伯克利物理学教程(SI版) 第2卷 电磁学
中译本再版前言
“伯克利物理学教程” 序
“伯克利物理学教程” 原序（一）
“伯克利物理学教程” 原序（二）
第３ 版前言
第２ 版前言
第１ 版前言
第１ 章 静电学： 电荷与电场 １
１１ 电荷 １
１. ２ 电荷守恒定律 ３
１. ３ 电荷的量子性 ４
１. ４ 库仑定律 ６
１. ５ 电荷的能量 １０
１. ６ 晶格中的电能 １３
１. ７ 电场 １５
１. ８ 电荷分布 １８
１. ９ 通量 ２０
１. １０ 高斯定理 ２２
１. １１ 球形对称分布电荷的电场 ２５
１. １２ 线电荷的电场 ２７
１. １３ 无限大带电平面的电场 ２８
１. １４ 电荷层的受力 ３０
１. １５ 电场的能量 ３２
１. １６ 应用 ３５
本章总结 ３７
习题 ３７
练习 ４３
第２ 章 电势 ５２
２. １ 电场的线积分 ５２
２. ２ 电势差和电势函数 ５４
２. ３ 标量函数的梯度 ５７
２. ４ 从电势推导出电场 ５８
２. ５ 分布电荷的势能 ５９
２. ６ 均匀带电圆盘 ６１
２. ７ 偶极子 ６５
２. ８ 矢量函数的散度 ７０
２. ９ 高斯定理和高斯定理的微分
形式 ７２
２. １０ 笛卡儿坐标系中的散度 ７４
２. １１ 拉普拉斯算符 ７７
２. １２ 拉普拉斯方程 ７９
２. １３ 物理和数学的差别 ８０
２. １４ 矢量函数的旋度５ ８１
２. １５ 斯托克斯定理 ８４
２. １６ 笛卡儿坐标系中的旋度 ８５
２. １７ 旋度的物理意义 ８７
２. １８ 应用 ９２
本章总结 ９４
习题 ９５
练习 １０１
第３ 章 导体的电场 １０９
３. １ 导体和绝缘体 １０９
３. ２ 静电场中的导体 １１０
３. ３ 静电场中的普遍问题和性
定理 １１６
３. ４ 镜像电荷 １２０
３. ５ 电容和电容器 １２５
３. ６ 几种导体上的电势和电荷 １２９
３. ７ 电容器的储能 １３２
３. ８ 对于边值问题的几种其他
观点 １３４
３. ９ 应用 １３５
本章总结 １３６
习题 １３７
练习 １４３
第４ 章 电流 １５４
４. １ 电流和电流密度 １５４
４. ２ 稳恒电流和电荷守恒 １５６
４. ３ 电导率和欧姆定律 １５８
４. ４ 电导的物理意义 １６４
４. ５ 金属的电导 １７１
４. ６ 半导体 １７３
４. ７ 电路和电路元件 １７７
４. ８ 电流的能量损耗 １８１
４. ９ 电动势和伏打电池 １８１
４. １０ 含有多个电压源的电路 １８５
４. １１ 阻容电路中的电流 １８８
４. １２ 应用 １９１
本章总结 １９４
习题 １９４
练习 １９９
第５ 章 运动电荷的电场 ２０６
５. １ 从奥斯特到爱因斯坦 ２０６
５. ２ 磁力 ２０８
５. ３ 运动电荷的测量 ２１０
５. ４ 电荷不变性 ２１２
５. ５ 不同参考系下的电场测量 ２１５
５. ６ 匀速运动的点电荷的场 ２１９
５. ７ 变速运动的点电荷的场 ２２４
５. ８ 作用于运动电荷的力 ２２６
５. ９ 运动电荷之间的相互作用 ２３０
本章总结 ２３８
习题 ２３８
练习 ２４０
第６ 章 磁场 ２４５
６. １ 磁场的定义 ２４５
６. ２ 磁场的一些性质 ２５３
６. ３ 矢势 ２５９
６. ４ 任意载流导线的磁场 ２６２
６. ５ 线圈的磁场 ２６５
６. ６ 载流薄平板的Ｂ 的变化 ２６９
６. ７ 场之间如何转化 ２７３
６. ８ 罗兰实验 ２８０
６. ９ 磁场中的电传导： 霍尔效应 ２８１
６. １０ 应用 ２８３
本章总结 ２８７
习题 ２８８
练习 ２９４
第７ 章 电磁感应 ３０３
７. １ 法拉第的发现 ３０３
７. ２ 均匀磁场中运动的导体棒 ３０６
７. ３ 非均匀磁场中运动的导线
回路 ３０８
７. ４ 场源移动情况下的静止回路 ３１５
７. ５ 电磁感应定律 ３１６
７. ６ 互感 ３２１
７. ７ 互易定理 ３２３
７. ８ 自感 ３２５
７. ９ 电路中的自感现象 ３２７
７. １０ 磁场中的储能 ３２９
７. １１ 应用 ３３０
本章总结 ３３４
习题 ３３４
练习 ３３９
第８ 章 交变电路 ３４５
８. １ 谐振电路 ３４５
８. ２ 交流电 ３５０
８. ３ 复指数解 ３５７
８. ４ 交流电路 ３６０
８. ５ 导纳和阻抗 ３６２
８. ６ 交流电路的功率和能量 ３６９
８. ７ 应用 ３７２
本章总结 ３７４
习题 ３７４
练习 ３７７
第９ 章 麦克斯韦方程组
和电磁波 ３８２
９. １ 缺少了什么 ３８２
９. ２ 位移电流 ３８５
９. ３ 麦克斯韦方程组 ３８７
９. ４ 电磁波 ３８９
９. ５ 其他波动形式； 波的叠加性 ３９１
９. ６ 电磁波传输的能量 ３９４
９. ７ 不同参考系下波的表现形式 ３９９
９. ８ 应用 ４００
本章总结 ４０２
习题 ４０３
练习 ４０５
第１０ 章 物质内部的电场 ４０９
１０. １ 电介质 ４０９
１０. ２ 电荷分布的矩 ４１３
１０. ３ 偶极子的电场和电势 ４１７
１０. ４ 外电场作用于偶极子的力矩
和力 ４１８
１０. ５ 原子和分子的偶极子； 感应
偶极矩 ４２０
１０. ６ 偶极矩 ４２３
１０. ７ 极化物质引起的电场 ４２５
１０. ８ 电容器的另一种解释 ４３０
１０. ９ 极化球体的电场 ４３３
１０. １０ 均匀场中的电介质球 ４３６
１０. １１ 电介质中电荷的电场， 高斯定律
４３７
１０. １２ 电介质的微观表征 ４４１
１０. １３ 变化场中的极化 ４４３
１０. １４ 束缚电荷的电流 ４４４
１０. １５ 电介质中的电磁波 ４４６
１０. １６ 应用 ４４８
本章总结 ４４９
习题 ４５０
练习 ４５２
第１１ 章 物质中的磁场 ４５８
１１. １ 各种物质对磁场的响应 ４５８
１１. ２ 不存在磁“荷” ４６２
１１. ３ 电流回路的场 ４６４
１１. ４ 外场中偶极子受的力 ４６８
１１. ５ 原子中的电流 ４７２
１１. ６ 电子自旋和磁矩 ４７７
１１. ７ 磁化率 ４８０
１１. ８ 磁化物质引起的磁场 ４８１
１１. ９ 永磁体的磁场 ４８５
１１. １０ 自由电流和磁场强度Ｈ ４８８
１１. １１ 铁磁性 ４９２
１１. １２ 应用 ４９７
本章总结 ４９９
习题 ５００
练习 ５０１
第１２ 章 习题解答 ５０８
１２. １ 第１ 章 ５０８
１２. ２ 第２ 章 ５３０
１２. ３ 第３ 章 ５５１
１２. ４ 第４ 章 ５７０
１２. ５ 第５ 章 ５８４
１２. ６ 第６ 章 ５８８
１２. ７ 第７ 章 ６０８
１２. ８ 第８ 章 ６１９
１２. ９ 第９ 章 ６２９
１２. １０ 第１０ 章 ６３７
１２. １１ 第１１ 章 ６４５
附录Ａ 标准单位制（ＳＩ）
和高斯单位制的区别 ６５１
附录Ｂ ＳＩ 单位制中的常用
物理量 ６５６
附录Ｃ 单位的转换 ６６０
附录Ｄ ＳＩ 和高斯单位制中的
公式 ６６４
附录Ｅ ＳＩ 和高斯单位之间的
准确关系 ６７３
附录Ｆ 曲线坐标系 ６７５
附录Ｇ 狭义相对论简介 ６８５
附录Ｈ 加速电荷辐
射出的场 ６９１
附录Ｉ 超导 ６９４
附录Ｊ 磁共振 ６９７
附录Ｋ 一些实用的公
式／ 事实 ７００
3.伯克利物理学教程(SI版) 第3卷 波动学
中译本再版前言
“伯克利物理学教程”序
“伯克利物理学教程”原序（一）
“伯克利物理学教程”原序（二）
出版说明
前言
致谢
教学说明
第1章简单体系的自由振动2
1��1引言2
1��2一个自由度体系的自由振动3
术语3
回复力和惯性4
振动的行为4
ω2的物理意义4
阻尼振动4
例1：单摆4
例2：有质量的物体和弹簧——纵向
振动6
例3：有质量的物体和弹簧——横向
振动7
玩具弹簧近似8
小振动近似8
例4：LC电路10
1��3线性和叠加原理11
线性齐次方程11
初始条件的叠加12
线性非齐次方程13
例5：球面摆13
1��4两个自由度体系的自由振动14
一个模式的性质14
例6：简单的球面摆15
例7：二维谐振子15
简正坐标16
振动模式的求解法17
例8：两个耦合的有质量物体的纵向
振动19
例9：两个耦合的有质量物体的横向
振动21
例10：两个耦合的LC电路23
1��5拍24
调制25
准谐振动25
例11：两个音叉产生的拍26
平方律探测器26
例12：两个可见光源之间的拍28
例13：两个弱耦合的等同振子的简
正模式之间的拍28
特殊例子31
习题与课外实验31
第2章多自由度体系的自由振动42
2��1引言42
驻波即简正模式42
串珠弦的模式43
2��2连续弦的横向模式44
纵振动与横振动44
线偏振44
经典波动方程46
驻波47
波速48
边界条件48
谐频比48
波数49
色散关系50
实际钢琴弦的色散关系50
非色散波与色散波50
2��3连续弦的一般运动和傅里叶
分析51
两端固定的弦的运动51
两端为零的函数的傅里叶级数51
z的周期函数的傅里叶分析52
求傅里叶系数53
傅里叶系数54
·ⅩⅩ·方波54
时间的周期函数的傅里叶分析55
钢琴的和音56
其他边界条件57
激发方式对音品的影响58
均匀弦模式形成完备函数系58
非均匀弦58
驻波的正弦形状是均匀体系的
标志59
非均匀弦的模式形成完备函数系59
本征函数60
2��4具有N个自由度的不连续体系的
模式60
例1：串珠弦的横振动61
运动方程61
简正模式62
串珠弦的严格色散关系63
边界条件63
连续或长波长极限64
实际钢琴弦的色散关系65
例2：弹簧与有质量物体组成的
体系的纵振动66
集总参量和分布参量67
例3：玩具弹簧68
例4：LC网络68
a的意义69
色散关系的其他形式70
例5：耦合摆70
例6：等离子体振荡72
特殊例子74
习题与课外实验74
第3章受迫振荡85
3��1引言85
3��2有阻尼的、由外力驱动的一维
谐振子85
自由振荡的瞬态衰减86
谐驱动力作用下的稳态振荡87
吸收振幅和弹性振幅88
共振89
例1：硬纸板管的衰减时间90
弹性振幅的频率依赖性91
其他“共振曲线”92
瞬态受迫振荡93
原先没有扰动的振子93
情况1：驱动频率等于自然振荡
频率94
情况2：零阻尼和无休止的拍94
情况3：瞬态拍95
共振形状的定性探讨95
3��3两个自由度体系的共振97
例2：双耦合摆的受迫振荡98
每一种模式的行为都像一个被驱动
的振子99
每一部分的运动都看作各种驱动
模式的叠加99
多个耦合摆体系的受迫振荡100
3��4滤波器101
例3：用双耦合摆作为机械
滤波器101
高频截止102
低频截止102
术语103
例4：机械带通滤波器104
例5：机械低通滤波器104
例6：电学带通滤波器105
例7：电学低通滤波器106
例8：用于直流电源的低通
滤波器106
3��5具有多个自由度的闭合体系的
受迫振荡107
忽略阻尼107
运动部分的相对相位108
例9：耦合摆108
连续近似109
克莱因�哺甓�登波动方程110
ω2＞ω20：正弦波110
ω2＜ω20：指数波110
用耦合摆作为高通滤波器111
指数波的术语112
·ⅩⅩⅠ·色散关系113
色散性介质或波抗性介质113
例10：电离层113
波透入波抗性区域114
共振116
束缚模式116
耦合摆体系受迫振荡的解117
色散性频率范围117
较低的波抗性范围117
较高的波抗性范围118
习题与课外实验119
第4章行波129
4��1引言129
开放体系129
振幅关系129
相位关系130
4��2一维谐行波和相速度130
相速度130
行波和驻波有相同的色散关系吗？132
耦合摆线性列阵的色散律132
正弦行波133
开放体系中的指数波133
指数式锯齿波133
色散正弦波和非色散正弦波133
波抗性的指数波134
例1：串珠弦上的横波134
例2：串珠弦上的纵波135
声音的相速度——牛顿模型135
修正牛顿的137
例3：地球电离层中的电磁波及
超过c的相速度139
例4：传输线——低通滤波器140
这种低通传输线的相速度能
超过c吗？141
直平行传输线组的相速度142
例5：平行板传输线142
4��3折射率和色散144
表4��1几种常用材料的折射率145
折射率随颜色的变化——色散145
折射和斯涅耳定律146
玻璃的色散146
表4��2玻璃折射率的色散147
为什么折射率随频率而变化？147
例6：“玻璃分子”的简单模型148
大于c的相速度150
指数波——波抗性频率范围150
例7：电离层的色散151
低频截止频率的定性解释152
在色散频率范围内折射率的定性
讨论154
术语：为什么我们总是考虑E而
忽略B？155
4��4阻抗和能通量156
例8：连续弦上的横向行驶156
特性阻抗157
发送器输出功率158
由行波输送的能量159
例9：弹簧上纵波的辐射160
例10：声波161
标准声强162
术语：分贝162
应用：引起痛苦的声强的方均根
计示压强162
应用：引起痛苦的响声振幅163
应用：勉强可听到的声音的振幅163
应用：典型高保真度扬声器的声频
输出163
应用：两个接近于令人感到痛苦的
声音的叠加163
例11：低通传输线上的行波164
例12：平行板传输线165
透明介质中的平面电磁波167
无界真空中的平面电磁波167
应用：求出太阳常数169
电磁辐射能流通量的测量170
可见光的标准强度——烛光171
表面亮度171
为什么当月亮靠近时看起来并没有
更亮一些？172
照度——英尺�仓蚬�173
表4��3表面亮度174
应用：40 W灯泡和月亮的比较174
应用：人造卫星月镜174
习题与课外实验174
第5章反射185
·ⅩⅩⅡ·5��1引言185
5��2理想的终止185
例1：连续弦185
阻抗匹配186
分布负载186
例2：平行板传输线186
单位面积的电阻187
自由空间布188
长直且平行的波188
自由空间中平面波的终止189
理想终止的其他方法190
5��3反射和透射190
连续弦190
失配的负载阻抗怎样引起反射190
反射系数191
回复力和位移有符号相反的反射192
色散介质界面上的反射193
色散介质界面上的透射193
边界条件和连续性193
振幅透射系数193
情况1：理想阻抗匹配194
情况2：无限大的曳力194
情况3：零曳力194
正弦波的一般形式195
例3：声波的反射196
封闭端196
开放端196
开管的有效长度197
例4：传输线中的反射197
例5：短路端——零阻抗198
例6：开路端——无限大阻抗198
平行板传输线198
场的反射系数198
例7：在ε有间断的传输线中的
反射199
例8：可见光的反射199
5��4两个透明介质之间的阻抗
匹配199
不反射层200
小反射近似201
不反射层的解201
例9：光阻抗匹配202
渐变截面202
例10：指数喇叭203
例11：渐变折射率203
5��5在薄膜内的反射203
干涉条纹203
例12：为什么干涉条纹是白的
（课外实验）？204
漂亮的干涉条纹204
干涉条纹强度的表达式204
一加一等于四?205
例13： 显微镜承物片中的法布里��
珀罗干涉条纹205
习题与课外实验206
第6章调制、脉冲和波包220
6��1引言220
6��2群速度220
调制负载信号220
两个简谐振动叠加给出调幅的
振荡221
两个正弦行波叠加给出调幅的
行波222
调制速度222
群速度223
例1：调幅无线电波224
旁带225
带宽225
“音乐”以群速度行进226
例2：真空中的电磁辐射226
例3：其他非色散波226
例4：电离层中的电磁波227
例5：水上表面波227
表6��1深水波228
应用228
6��3脉冲229
转动矢量图229
构造一个脉冲230
脉冲期间231
带宽�彩奔浼涓舫嘶�231
敲打钢琴232
有限期间内的简谐振动232
例6：电视带宽233
例7：可见光广播233
“方”形频谱所产生的脉冲ψ(t)
的解233
傅里叶积分237
·ⅩⅩⅢ·傅里叶频谱237
行进波包238
长度与波数带宽的乘积239
波包随时间的扩散239
水中的波包240
6��4脉冲的傅里叶分析240
有限期间的脉冲240
从傅里叶求和到傅里叶积分242
傅里叶积分243
应用：方形频谱244
应用：在时间上的方形脉冲245
用钢琴对拍手进行傅里叶分析245
时间的δ函数247
应用：阻尼谐振子——自然线宽247
自由衰变与受迫振荡的比较248
洛伦兹谱线形状——对共振曲线的
联系249
自然频率和频率宽度的测量249
6��5行进波包的傅里叶分析251
在均匀色散介质中的行波251
非色散波(特殊情况)251
非色散波和经典波动方程252
保持形状的波满足经典波动方程252
习题与课外实验253
第7章二维和三维的波271
7��1引言271
7��2简谐平面波和传播矢量271
传播矢量272
为什么没有波长矢量？272
等相面272
相速度273
三维色散关系273
情况1：真空中的电磁波273
情况2：色散介质中的电磁波273
情况3：电离层中的电磁波273
驻波273
行波和驻波的混合274
三维波动方程和经典波动方程274
情况1：真空中的电磁波274
情况2：均匀色散介质中的
电磁波275
情况3：电离层中的电磁波275
例1：矩形波导中的电磁波275
低频截止频率276
波导截止频率的物理来源276
交叉行波277
相速度、群速度和c277
例2：光从玻璃入射到空气的
反射和透射279
全内反射的临界角280
斯涅耳定律280
全内反射280
光的势垒穿透281
7��3水波282
直波282
理想水的性质283
水驻波284
容器壁上的边界条件285
水平运动和垂直运动之间的关系285
底部边界条件285
深水波285
浅水波286
重力水波的色散关系286
表面张力波288
行进水波288
7��4电磁波288
真空中的麦克斯韦方程288
真空中电磁波的经典波动方程288
真空中的电磁平面波289
电磁平面波是横波289
Ex和By的耦合290
线偏振和椭圆偏振290
简谐行波291
简谐驻波291
平面波中的能流通量292
坡印亭矢量293
行波中的能量密度和能流通量293
驻波中的能量密度和能流通量293
·ⅩⅩⅣ·平面行波中的线性动量流通量——
辐射压力294
平面行波中的角动量296
均匀介质中的电磁波297
7��5点电荷的辐射297
有源项的麦克斯韦方程297
高斯定理和E的通量守恒298
电荷运动298
辐射场301
推广到任意的（非相对论性）点
电荷301
避免“重叠”302
一旦E知道了，B也就知道了302
点电荷辐射的能量302
在所有方向发射的总瞬时功率303
辐射功率的公式304
辐射和“近区”场304
立体角的定义304
辐射到一个微分立体角dΩ中的
功率305
电偶极辐射305
原子发射光的自然线宽度305
为什么天空是蓝色的？307
蓝天定律308
散射积分截面308
经典汤姆孙散射截面309
习题与课外实验309
第8章偏振321
8��1引言321
8��2偏振态的描写322
横波的偏振322
有效点电荷323
线偏振323
线偏振驻波324
线偏振行波324
圆偏振324
圆偏振驻波325
圆偏振行波325
圆偏振行波手征的规定326
横偏振态的性质326
一般横偏振——椭圆偏振327
复数记法328
复数波函数和复数振幅328
正交归一波函数328
用复数表示的对时间求平均的能流
通量329
偏振光的其他完备表示329
圆偏振表示330
8��3偏振横波的产生331
通过选择发射产生偏振331
通过选择吸收产生偏振332
导线束332
偏振片333
理想偏振镜——马吕斯定律335
单一散射引起的偏振335
通过多次散射消除偏振性337
通过镜面反射引起的偏振——
布儒斯特角337
镜面反射光的相位关系338
镜面反射光的强度关系339
用于激光器的布儒斯特窗339
虹的偏振340
8��4双折射340
塞璐玢340
板的慢轴和快轴341
相对相位341
四分之一波片342
板的性质342
表8��1某些单轴晶体及其
折射率344
旋光性344
巴斯德的个伟大发现345
金属反射345
8��5带宽度、相干时间及偏振346
发射偏振辐射的经典原子346
偏振态的持续时间347
相干时间348
非偏振辐射的定义348
偏振的测量348
测量时间349
四个常数的测量349
圆起偏振镜351
四分之一波片和半波片351
非偏振光352
·ⅩⅩⅤ·部分偏振353
习题与课外实验353
第9章干涉和衍射366
9��1引言366
9��2两个相干点源之间的干涉367
相干源367
相长和相消干涉367
干涉图样368
近场和远场368
近和远之间的“边界”369
用一个会聚透镜来得到远场干涉
图样369
远场干涉图样370
主极大370
由路程差产生的相对相位372
“平均”行波372
光子通量373
双缝干涉图样373
同相振动源373
异相振动源374
近θ=0°处的干涉图样374
能量守恒375
一加一等于四376
一加一等于零376
9��3两个独立源之间的干涉377
独立源和相干时间377
“不相干”和干涉377
布朗和特威斯实验378
9��4一个“点”光源能有多大?380
经典点源380
简单的扩展源380
相干条件381
9��5一个“束”行波的角宽度382
波束的角宽度是受衍射限制的382
一个波束是一干涉极大383
束的角宽度384
应用：激光束与手电筒光束的
对照385
9��6衍射和惠更斯原理385
干涉和衍射之间的区别385
一个不透明的屏是怎样工作的386
亮的和黑的不透明屏386
不透明屏上一个洞的影响387
惠更斯原理388
用惠更斯作图法对单缝衍射图样的
计算388
单缝衍射图样391
受衍射限制的束的角宽度392
人眼的角分辨393
瑞利判据394
术语：夫琅禾费衍射和菲涅耳
衍射394
相干源横向空间依赖关系的傅里叶
分析394
傅里叶分析的重要结果396
两个宽缝的衍射图样396
多个全同的平行宽缝的衍射图样397
多缝干涉图样397
主极大、中心极大、白光源398
主极大的角宽度398
透射型衍射光栅400
不透明障碍物所致的衍射400
阴影能扩展到下游多远？401
9��7几何光学402
镜式反射402
来自—规则线阵的非镜式反射403
点漂在一个镜子内的像——虚源和
实源403
折射—斯涅耳定律—费马原理403
椭球面镜405
凹抛物面镜406
凹球面镜406
球面像差406
近法线入射在薄玻璃棱镜上的光线
的偏转407
棱镜的色散407
用薄透镜使旁轴光线聚焦407
有一个焦点的必要条件408
·ⅩⅩⅥ·透镜制造者的公式408
焦平面408
点物的实点像408
薄透镜公式409
横向放大率409
会聚透镜410
虚像410
发散透镜410
以屈光度为单位的透镜曲率410
简易放大镜411
放大镜412
你是否把物体看颠倒了？412
瞳孔练习412
望远镜412
显微镜413
厚的球面透镜或圆柱面透镜413
在单个球面上的偏转413
列文虎克显微镜414
苏格兰岩反向反射器415
习题与课外实验415
补充论题438
1�比躐詈先�同谐振子的“微观
例子438
氨分子438
中性K介子439
2�钡虏悸抟獠ǖ纳�散关系440
箱中的电子440
驻波的形状像小提琴弦的形状440
驻波频率不同于小提琴弦的频率441
不均匀介质441
3�绷Ｗ哟┩傅娇占渖系囊桓�
“经典禁戒”区域442
与耦合摆的类比443
4�钡虏悸抟獠ǖ南嗨俣群腿核俣�444
5�钡虏悸抟獠ǖ牟ǘ�方程445
6�币桓鲆晃�“原子”的电磁辐射446
为什么辐射频率等于拍频446
7�笔奔湎喔珊凸庋�拍446
8�碧炜瘴�什么是亮的?447
9�蔽镏式橹手械牡绱挪�450
麦克斯韦方程450
线性各向同性介质451
静场的χ、χm、ε和μ的定义452
与时间有关的场的电极化率和
磁化率452
线性各向同性介质的简单模型453
在麦克斯韦方程中使用复量454
复数的电极化率455
复数介电常数456
线性各向同性介质的简单模型的
复数介电常数456
线性各向同性介质的麦克斯韦
方程457
中性均匀线性各向同性介质的
麦克斯韦方程457
波动方程458
复折射率459
平面波解459
沿z方向传播的平面波459
平面波中E和B的关系459
复折射率的数值示例460
平面波的反射和透射460
z＝0处的边界条件461
例子：导体色散关系的简单模型462
“纯电阻”频率区域462
情况1：“疏电阻介质”463
情况2：“密电阻介质”464
纯弹性频率区域465
情况1：色散频率区域466
情况2：波抗性频率区域466
导体性质综述467
应用：固体银467
应用：石墨468
附录470
1�碧├占妒�470
2�背Ｓ眉妒�470
sinx和cosx470
指数eax470
sinhx和coshx470
含有指数的一些关系470
tanx471
二项式级数（1+x）n471
3�奔蛐澈�数的叠加471
4�笔噶亢愕仁�473
补充阅读475
重要常数478
常用恒等式480
SI词头481
电磁波谱482
索引483
4.伯克利物理学教程(SI版) 第4卷 量子物理学
中译本再版前言
“伯克利物理学教程”序
“伯克利物理学教程”原序（一）
“伯克利物理学教程”原序（二）
出版说明
前言
致谢
教学说明
章导论2
一、量子物理学的范围2
二、原子和基本粒子6
三、经典理论的适用限度13
四、普朗克常量的发现17
五、光电效应25
六、原子的大小和稳定性问题28
进一步学习的参考资料33习题34
第二章量子物理学中物理量的量值38
一、单位和物理常量38
二、能量42
三、原子物理学和分子物理学中的数量特征47
四、核物理学基本的几个事实55
五、万有引力和电磁力62
六、关于数值计算63
七、提高课题：自然界的基本常量65
进一步学习的参考资料71习题71
第三章能级77
一、谱项图77
二、能级的有限宽度87
三、能级和谱项图的进一步讨论93
四、光谱线的多普勒增宽与碰撞增宽107
五、提高课题：关于电磁跃迁的理论109
进一步学习的参考资料114习题115
第四章光子120
一、光子的粒子性120
二、康普顿效应，轫致辐射；粒子对的产生和湮没128
三、可以使光子“分裂”吗?137
进一步学习的参考资料146习题146
第五章实物粒子151
一、德布罗意波151
二、周期性结构上的衍射理论159
三、只有一个普朗克常量165
四、可以使物质波分裂吗？168
五、波动方程和叠加原理171
六、提高课题：物理状态的矢量空间176
进一步学习的参考资料179习题181
第六章不确定原理和测量理论186
一、海森伯不确定关系186
二、测量和统计系综196
三、振幅和强度210
四、每次测量的结果都是原则上可预言的吗？214
五、偏振光和非偏振光217
进一步学习的参考资料219习题220
第七章薛定谔波动力学225
一、薛定谔的非相对论性波动方程225
二、几个简单的“势垒问题”234
三、α放射性理论244
四、提高课题：波函数的归一化254
进一步学习的参考资料257习题258
第八章定态理论262
一、作为本征值问题的量子化262
二、谐振子分子的振动和转动激发276
三、类氢285
四、提高课题：薛定谔理论中的位置变量和动量变量289
进一步学习的参考资料294习题294
第九章基本粒子和它们的相互作用300
一、碰撞过程和波动图像300
二、粒子是什么意思？312
三、量子场论的基本概念323
四、π介子和核力330
五、结束语336
译者注336
进一步学习的参考资料338
习题338
附录342
表A一般物理常量342
表B稳定的基本粒子343
表C化学元素345
表D单位和转换因子346
表E重要物理常量的非值346
索引347
译者后记375
5.伯克利物理学教程(SI版) 第5卷 统计物理学
中译本再版前言
“伯克利物理学教程”序
“伯克利物理学教程”原序（一）
“伯克利物理学教程”原序（二）
出版说明
前言
教学说明
致谢
第1章宏观体系的特性2
1��1平衡中的涨落4
1��2不可逆性和趋近平衡12
1��3其他例证23
1��4平衡情况的性质25
1��5热与温度29
1��6典型的数值33
1��7宏观物理的重要问题39
定义摘要42
建议的补充读物43
习题43
第2章基本的概率概念49
2��1统计系综49
2��2概率之间的基本关系55
2��3二项式分布57
2��4平均值65
2��5自旋体系平均值的计算70
2��6连续的概率分布75
定义摘要79
重要关系式79
建议的补充读物80
习题80
第3章多粒子体系的统计描述88
3��1指定体系状态89
3��2统计系综95
3��3统计假设97
3��4概率计算102
3��5宏观体系的可到达状态数103
3��6约束、平衡和不可逆性108
3��7体系间的相互作用113
定义摘要118
重要关系式119
建议的补充读物119
习题120
·ⅩⅦ·第4章热相互作用125
4��1宏观体系间的能量分布125
4��2趋向热平衡130
4��3温度131
4��4微小的热转移136
4��5与热库接触的体系137
4��6顺磁性142
4��7理想气体的平均能量145
4��8理想气体的平均压强149
定义摘要152
重要关系式153
建议的补充读物153
习题154
第5章微观理论与宏观测量166
5��1温度的确定166
5��2高和低的温度169
5��3功、内能和热172
5��4热容量178
5��5熵181
5��6强度量和广延量182
定义摘要183
重要关系式184
建议的补充读物184
习题185
第6章经典近似中的正则分布193
6��1经典近似193
6��2麦克斯韦速度分布199
6��3麦克斯韦分布的讨论201
6��4泻流和分子束207
6��5均分定理211
6��6均分定理的应用212
6��7固体的比热容214
定义摘要219
重要关系式219
建议的补充读物219
习题220
·ⅩⅧ·第7章一般热力学相互作用228
7��1状态数与外参量的关系228
7��2适用于平衡时的一般关系232
7��3应用于理想气体235
7��4统计热力学的基本表述239
7��5平衡条件242
7��6相平衡247
7��7无序向有序的转变252
定义摘要258
重要关系式258
建议的补充读物259
习题259
第8章输运过程分子运动论基础267
8��1平均自由程267
8��2黏性与动量输运270
8��3热导率与能量输运276
8��4自扩散与分子输运279
8��5电导率与电荷的输运283
定义摘要285
重要关系式285
建议的补充读物285
习题286
附录292
A��1高斯分布292
A��2泊松分布296
A��3能量涨落的幅度298
A��4气体中的分子碰撞和压强300
数学注释303
M��1求和号303
M��2几何级数的和303
M��3n任意大时lnn！的导数304
M��4n任意大时lnn！的值304
M��5不等式lnx≤x-1305
M��6积分∫+∞-∞e-x2dx的计算306
M��7∫+∞0e-αx2xndx型积分的计算307
补充题309
数学符号313
希腊字母314
常数表315
习题答案316
索引323
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