描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111608240
编辑推荐
本书为“十三五”国家重点图书——世界名校名家系列，是一部并不多见的在篇幅和体例上与国内教材非常新近的世界知名教材！全书附网易公开课全课程双语字幕视频，以及配套练习题、测试题和解答！
内容简介
《基础物理Ⅱ》系《基础物理》（涉及力学、相对论、振动与波动、流体、热力学等）的姊妹篇，共24章，包括电磁学、光学和量子力学等内容。在书中，R. Shankar，的物理学家和富于感染力的热心教育家，简明扼要地讲述了物理学的基本概念。这一工作为理工科专业的大学生，为积极学习物理先修课的高中生，为对科学进展感兴趣的读者提供了理想的入门教材。配合耶鲁大学视频公开课使用效果更佳。
目 录
目录
中文版序
译者的话
前言
第1章静电学Ⅰ1
1.1回顾F=ma1
1.2走进电学3
1.3库仑定律6
1.4电荷的性质7
1.5库仑定律的验证9
1.6引力与电力之比11
1.7库仑定律对连续带电体的应用12
第2章电场14
2.1重要内容回顾14
2.2离题说说核力15
2.3电场E16
2.4场的图示18
2.5偶极子的场24
2.6对场的响应27
第3章高斯定理Ⅰ30
3.1无限长带电直线的场30
3.2无限大带电平面的场34
3.3球形电荷分布：高斯定理37
3.4关于面积元矢量dA的插言38
3.5图说高斯定理42
第4章高斯定理Ⅱ：应用47
4.1高斯定理的应用47
4.2球壳内部的场50
4.3无限长带电直线的场，再解52
4.4无限大带电平面的场，再解53
4.5导体54
第5章库仑势59
5.1保守力与势能60
5.2静电场是保守的吗？64
5.3图解场的线积分不依赖于路径66
5.4偶极子的电场和电势68
第6章导体与电容器71
6.1利用E计算V更简单的例子72
6.2V的图示73
6.3等势75
6.4镜像法76
6.5电容器82
6.6储存于电容器中的能量84
6.7电荷系的能量84
第7章电路与电流87
7.1电场的能量87
7.2电路与电导率88
7.3电路92
7.4电池与电动势E95
7.5有电源的RC回路98
7.6串联和并联电路101
第8章磁学Ⅰ104
8.1显示磁现象的实验104
8.2洛伦兹力举例回旋加速器107
8.3载流导线受到的磁力110
8.4磁矩113
8.5直流电机114
第9章磁学Ⅱ： 毕奥萨伐尔定律116
9.1毕奥萨伐尔定律的应用：圆电流的磁场117
9.2条形磁铁的微观描述119
9.3无限长载流直导线的磁场121
9.4安培环路定理123
9.5麦克斯韦方程组（静态）127
第10章安培环路定理Ⅱ、法拉第定律和楞次定律128
10.1无限长载流直导线的磁场，再解128
10.2通电螺线管的磁场131
10.3法拉第定律和楞次定律134
10.4法拉第定律的选学内容142
第11章法拉第定律进阶147
11.1电子感应加速器147
11.2发电机150
11.3电感153
11.4互感154
11.5自感156
11.6磁场的能量158
第12章AC电路160
12.1回顾电感器160
12.2LC电路164
12.3LCR电路167
12.4欧姆定律的复数形式173
第13章LCR电路和位移电流176
13.1LCR结果的分析177
13.2复数的威力182
13.3位移电流185
第14章电磁波188
14.1波动方程190
14.2真空中特定条件下的麦克斯韦方程组193
14.3波196
14.4波动方程的正弦解198
14.5电磁波的能量202
14.6电磁波的起源203
14.7麦克斯韦方程组——一般情况（选学）204
14.8从微观到宏观（选学）209
第15章电磁学和相对论214
15.1从库仑定律和相对论推出磁学214
15.2电动力学的相对论不变性217
15.3洛伦兹变换回顾218
15.4标量场和矢量场221
15.5微分算符223
15.6洛伦兹标量和矢量225
15.7四维电流密度J226
15.8四维势A228
15.9四维矢量A的波动方程231
15.10电磁张量F234
第16章光学Ⅰ：几何光学回顾240
16.1几何光学（光线光学）240
16.2c的简史241
16.3几何光学的若干亮点243
16.4从费马原理推导反射定律244
16.5从费马原理推导斯涅尔定律246
16.6从费马原理推导曲面上的反射247
16.7椭圆面镜和费马原理249
16.8抛物面镜251
第17章光学Ⅱ：更多的反射镜和透镜253
17.1抛物面镜的球形近似253
17.2成像：几何光学254
17.3由费马原理成像256
17.4复杂情况259
17.5从费马原理求解透镜262
17.6小作用量原理263
17.7眼睛265
第18章光的波动理论268
18.1波的干涉270
18.2应用实数进行波的叠加272
18.3应用复数进行波的叠加273
18.4干涉分析275
18.5衍射光栅279
18.6单缝衍射281
18.7理解反射和晶体衍射282
18.8光入射到油膜上283
第19章量子力学：主要实验287
19.1光的双缝实验287
19.2麦克斯韦所遇到的问题288
19.3关于光子的题外话291
19.4物质波293
19.5光子与电子296
19.6海森伯不确定关系298
19.7让问题变清晰302
19.8波函数ψ306
19.9波函数塌缩308
19.10总结308
第20章波函数及其诠释311
20.1经典力学与量子力学中的概率313
20.2了解ψ317
20.3统计学概念：平均值和不确定性320
第21章量子化与测量323
21.1动量态324
21.2动量的单值性和量子化325
21.3测量假设：动量329
21.4通过计算求得A(p)337
21.5傅里叶定理341
21.6测量假设：一般情况345
21.7多个变量345
第22章能量定态347
22.1环上的自由粒子350
22.2势箱问题355
22.3势箱中的能量测量365
第23章散射和动力学367
23.1量子散射367
23.2隧穿效应372
23.3量子动力学373
23.4直积解的特性377
23.5时间演化的通解379
第24章总结与展望385
24.1假设：步385
24.2改进假设387
24.3假设：终形式394
24.4多粒子情形：玻色子与费米子395
24.5能量-时间的不确定关系402
24.6下一步？407
中文版序
译者的话
前言
第1章静电学Ⅰ1
1.1回顾F=ma1
1.2走进电学3
1.3库仑定律6
1.4电荷的性质7
1.5库仑定律的验证9
1.6引力与电力之比11
1.7库仑定律对连续带电体的应用12
第2章电场14
2.1重要内容回顾14
2.2离题说说核力15
2.3电场E16
2.4场的图示18
2.5偶极子的场24
2.6对场的响应27
第3章高斯定理Ⅰ30
3.1无限长带电直线的场30
3.2无限大带电平面的场34
3.3球形电荷分布：高斯定理37
3.4关于面积元矢量dA的插言38
3.5图说高斯定理42
第4章高斯定理Ⅱ：应用47
4.1高斯定理的应用47
4.2球壳内部的场50
4.3无限长带电直线的场，再解52
4.4无限大带电平面的场，再解53
4.5导体54
第5章库仑势59
5.1保守力与势能60
5.2静电场是保守的吗？64
5.3图解场的线积分不依赖于路径66
5.4偶极子的电场和电势68
第6章导体与电容器71
6.1利用E计算V更简单的例子72
6.2V的图示73
6.3等势75
6.4镜像法76
6.5电容器82
6.6储存于电容器中的能量84
6.7电荷系的能量84
第7章电路与电流87
7.1电场的能量87
7.2电路与电导率88
7.3电路92
7.4电池与电动势E95
7.5有电源的RC回路98
7.6串联和并联电路101
第8章磁学Ⅰ104
8.1显示磁现象的实验104
8.2洛伦兹力举例回旋加速器107
8.3载流导线受到的磁力110
8.4磁矩113
8.5直流电机114
第9章磁学Ⅱ： 毕奥萨伐尔定律116
9.1毕奥萨伐尔定律的应用：圆电流的磁场117
9.2条形磁铁的微观描述119
9.3无限长载流直导线的磁场121
9.4安培环路定理123
9.5麦克斯韦方程组（静态）127
第10章安培环路定理Ⅱ、法拉第定律和楞次定律128
10.1无限长载流直导线的磁场，再解128
10.2通电螺线管的磁场131
10.3法拉第定律和楞次定律134
10.4法拉第定律的选学内容142
第11章法拉第定律进阶147
11.1电子感应加速器147
11.2发电机150
11.3电感153
11.4互感154
11.5自感156
11.6磁场的能量158
第12章AC电路160
12.1回顾电感器160
12.2LC电路164
12.3LCR电路167
12.4欧姆定律的复数形式173
第13章LCR电路和位移电流176
13.1LCR结果的分析177
13.2复数的威力182
13.3位移电流185
第14章电磁波188
14.1波动方程190
14.2真空中特定条件下的麦克斯韦方程组193
14.3波196
14.4波动方程的正弦解198
14.5电磁波的能量202
14.6电磁波的起源203
14.7麦克斯韦方程组——一般情况（选学）204
14.8从微观到宏观（选学）209
第15章电磁学和相对论214
15.1从库仑定律和相对论推出磁学214
15.2电动力学的相对论不变性217
15.3洛伦兹变换回顾218
15.4标量场和矢量场221
15.5微分算符223
15.6洛伦兹标量和矢量225
15.7四维电流密度J226
15.8四维势A228
15.9四维矢量A的波动方程231
15.10电磁张量F234
第16章光学Ⅰ：几何光学回顾240
16.1几何光学（光线光学）240
16.2c的简史241
16.3几何光学的若干亮点243
16.4从费马原理推导反射定律244
16.5从费马原理推导斯涅尔定律246
16.6从费马原理推导曲面上的反射247
16.7椭圆面镜和费马原理249
16.8抛物面镜251
第17章光学Ⅱ：更多的反射镜和透镜253
17.1抛物面镜的球形近似253
17.2成像：几何光学254
17.3由费马原理成像256
17.4复杂情况259
17.5从费马原理求解透镜262
17.6小作用量原理263
17.7眼睛265
第18章光的波动理论268
18.1波的干涉270
18.2应用实数进行波的叠加272
18.3应用复数进行波的叠加273
18.4干涉分析275
18.5衍射光栅279
18.6单缝衍射281
18.7理解反射和晶体衍射282
18.8光入射到油膜上283
第19章量子力学：主要实验287
19.1光的双缝实验287
19.2麦克斯韦所遇到的问题288
19.3关于光子的题外话291
19.4物质波293
19.5光子与电子296
19.6海森伯不确定关系298
19.7让问题变清晰302
19.8波函数ψ306
19.9波函数塌缩308
19.10总结308
第20章波函数及其诠释311
20.1经典力学与量子力学中的概率313
20.2了解ψ317
20.3统计学概念：平均值和不确定性320
第21章量子化与测量323
21.1动量态324
21.2动量的单值性和量子化325
21.3测量假设：动量329
21.4通过计算求得A(p)337
21.5傅里叶定理341
21.6测量假设：一般情况345
21.7多个变量345
第22章能量定态347
22.1环上的自由粒子350
22.2势箱问题355
22.3势箱中的能量测量365
第23章散射和动力学367
23.1量子散射367
23.2隧穿效应372
23.3量子动力学373
23.4直积解的特性377
23.5时间演化的通解379
第24章总结与展望385
24.1假设：步385
24.2改进假设387
24.3假设：终形式394
24.4多粒子情形：玻色子与费米子395
24.5能量-时间的不确定关系402
24.6下一步？407
前 言
前言
本书是《耶鲁大学开放课程：基础物理 力学、相对论和热力学》的姊妹篇，包括电磁学、光学和量子力学等内容。就像上一卷那样，本书基于我在耶鲁对不同班级的讲授而编写。这两卷涵盖了所有重要的主题，可用于一年的基础物理课程教学，也可以用于学生自学，教师还可以将之作为其他教材的补充。
书中的各章内容或多或少地源自我在耶鲁的讲授，有一些小的改动，不过仍延续着我的课堂风格。我经常会引入一些学生们问过的问题，或是给出学生们对一些问题的答案，我相信这对读者是有益的。配套的习题和测试题发布在耶鲁的网站http://oyc.yale.edu/physics上，缺少了它们，你无法知道或是确定自己是否学好了物理。网站上还附有相应的解答。这些资源对所有人免费开放。还可以在线观看我的讲课，比如YouTube，iTunes(https:// itunes.apple.com/us/ itunes-u/physics-video/id341651848?mt = 10), 以及Academic Earth等。
我在讲课时常提及我所著的《基础数学训练》这本书，该书由斯普林格(Springer)出版，受众是那些希望掌握物理学中所必需的大学数学知识的人。
正如前一本书那样，本书的问世要感谢很多人。时任耶鲁学院院长、现任耶鲁大学校长的彼得•沙洛维(Peter Salovey)，劝说我加入批由惠留特基金(Hewlett foundation )资助的耶鲁公开课。戴安娜•克莱纳(Diana.E.E.Kleiner)，她是讲授艺术与经典史的邓纳姆(Dunham)讲座教授，在许多方面鼓励并指导我，她也是力促我编写这两本书的人。在耶鲁大学出版社，乔•卡拉米亚(Joe Calamia)不断地给予我帮助，为改进这本书提出了无数的建议，他还赞同出现在书中的许多关于亚原子粒子的讨论。安玛丽•殷博诺尼(AnnMarie Imbornoni)，再一次在各个阶段都顺利地运作着这本书。我非常高兴丽兹•凯西(Liz Casey)又一次对原稿进行了高超的编辑，不仅大大地改进了标点、句法和语法，还使表述更加清晰，并确保所用的那些文字传达出了我的意图。
感谢甘佩西•默菲(Ganpathy Murthy)教授（肯塔基大学）和布拉尼斯拉夫•乔志伟(Branislav Djordjevic)（乔治梅森大学）经过深思熟虑后给出的建议。我特别要感谢宾夕法尼亚大学的菲尔•尼尔森(Phil Nelson)，他对书中的许多部分进行了细致、深刻地评议。
本书的写作开始于一年前，2015年8月在阿斯潘物理中心（ACP）完成。非常感谢ACP提供的氛围，在那里，作为一名科学家和作者，我感受到了自己在智慧上被给予的滋养。ACP由国家自然科学基金（NSF）1066293项目资助。
本书的大部分内容是在位于圣塔巴巴的卡弗里理论物理研究所(KITP)写作的，在那里我荣幸地得到了2014年秋季的西蒙杰出访问学者奖励。KITP由国家自然科学基金NSF PHY1125915项目给予部分资助。我特别要感谢拉尔斯•比尔德斯登(Lars Bildsten)教授使这成为可能。
我发现自己不能在这两个奇妙之地写书的那天，就是我的改行之日。
巴里•布莱德林(Barry Bradlyn)和阿列克谢•什卡林(Alexey Shkarin)是两名优秀的研究生，他们校读了本书，找出了其中的漏洞并且对体裁的变化提出了建议。
我的三代之家一如既往地支持着我。终的检查是斯特拉(Stella)做的，她自作主张地用铅笔在页边空白处及正文留下了许多注释，书中剩余的错误都该由她负责。
本书是《耶鲁大学开放课程：基础物理 力学、相对论和热力学》的姊妹篇，包括电磁学、光学和量子力学等内容。就像上一卷那样，本书基于我在耶鲁对不同班级的讲授而编写。这两卷涵盖了所有重要的主题，可用于一年的基础物理课程教学，也可以用于学生自学，教师还可以将之作为其他教材的补充。
书中的各章内容或多或少地源自我在耶鲁的讲授，有一些小的改动，不过仍延续着我的课堂风格。我经常会引入一些学生们问过的问题，或是给出学生们对一些问题的答案，我相信这对读者是有益的。配套的习题和测试题发布在耶鲁的网站http://oyc.yale.edu/physics上，缺少了它们，你无法知道或是确定自己是否学好了物理。网站上还附有相应的解答。这些资源对所有人免费开放。还可以在线观看我的讲课，比如YouTube，iTunes(https:// itunes.apple.com/us/ itunes-u/physics-video/id341651848?mt = 10), 以及Academic Earth等。
我在讲课时常提及我所著的《基础数学训练》这本书，该书由斯普林格(Springer)出版，受众是那些希望掌握物理学中所必需的大学数学知识的人。
正如前一本书那样，本书的问世要感谢很多人。时任耶鲁学院院长、现任耶鲁大学校长的彼得•沙洛维(Peter Salovey)，劝说我加入批由惠留特基金(Hewlett foundation )资助的耶鲁公开课。戴安娜•克莱纳(Diana.E.E.Kleiner)，她是讲授艺术与经典史的邓纳姆(Dunham)讲座教授，在许多方面鼓励并指导我，她也是力促我编写这两本书的人。在耶鲁大学出版社，乔•卡拉米亚(Joe Calamia)不断地给予我帮助，为改进这本书提出了无数的建议，他还赞同出现在书中的许多关于亚原子粒子的讨论。安玛丽•殷博诺尼(AnnMarie Imbornoni)，再一次在各个阶段都顺利地运作着这本书。我非常高兴丽兹•凯西(Liz Casey)又一次对原稿进行了高超的编辑，不仅大大地改进了标点、句法和语法，还使表述更加清晰，并确保所用的那些文字传达出了我的意图。
感谢甘佩西•默菲(Ganpathy Murthy)教授（肯塔基大学）和布拉尼斯拉夫•乔志伟(Branislav Djordjevic)（乔治梅森大学）经过深思熟虑后给出的建议。我特别要感谢宾夕法尼亚大学的菲尔•尼尔森(Phil Nelson)，他对书中的许多部分进行了细致、深刻地评议。
本书的写作开始于一年前，2015年8月在阿斯潘物理中心（ACP）完成。非常感谢ACP提供的氛围，在那里，作为一名科学家和作者，我感受到了自己在智慧上被给予的滋养。ACP由国家自然科学基金（NSF）1066293项目资助。
本书的大部分内容是在位于圣塔巴巴的卡弗里理论物理研究所(KITP)写作的，在那里我荣幸地得到了2014年秋季的西蒙杰出访问学者奖励。KITP由国家自然科学基金NSF PHY1125915项目给予部分资助。我特别要感谢拉尔斯•比尔德斯登(Lars Bildsten)教授使这成为可能。
我发现自己不能在这两个奇妙之地写书的那天，就是我的改行之日。
巴里•布莱德林(Barry Bradlyn)和阿列克谢•什卡林(Alexey Shkarin)是两名优秀的研究生，他们校读了本书，找出了其中的漏洞并且对体裁的变化提出了建议。
我的三代之家一如既往地支持着我。终的检查是斯特拉(Stella)做的，她自作主张地用铅笔在页边空白处及正文留下了许多注释，书中剩余的错误都该由她负责。
R.Shankar
媒体评论
“清晰、幽默与深度的完美结合，Shankar做到了让学生和读者更顺利地完成近代物理的学习。”
——戴维·格罗斯 2004年诺贝尔物理学奖得主
——戴维·格罗斯 2004年诺贝尔物理学奖得主
“通过对称性、量纲分析、物理直觉，以及扎实的数学推理巧妙地提升学生的能力，Shankar再一次清晰、优雅地阐释了基础物理学的基本知识。”
——丹尼尔·阿洛瓦 加州大学圣地亚哥分校
“卷Ⅰ的完美伴侣！全书闪耀着Shankar教授深刻的理解和独到的见解，他的诠释清晰而透彻，在不经意之中被巧妙地呈现出来。”
——阿兰·乔多斯 美国物理学会（已退休）
“借助其特有的互动和幽默，Shankar为学习物理知识奠定了扎实的基础。”
——伊戈尔·克列巴诺夫 普林斯顿大学
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