费曼物理学讲义习题集:新千年版

阐述物理学全貌的经典讲义，历久弥新的大师之作

《费曼物理学讲义习题集》是3卷《费曼物理学讲义》相关习题首次统一出版，与讲义本身结合将有助于读者掌握物理学的精髓和技巧。本书习题曾经是加州理工学院两学年必修课程上留给学生的家庭作业以及测验试题。费曼本人教学的1961年至1964年以及随后的数十年间，很多人对题目的设计、编写作出了重要贡献。

费曼(Richard Feynman)：量子电动理论的开拓者、1965年诺贝尔物理学奖获得者，“费曼图”“费曼规则”“费曼振幅”等概念因其而得名，提出了量子力学的路径积分形式，对整个物理学的发展产生了重要影响。
莱顿(Robert Leighton)：加州理工学院物理学教授。
桑兹(Matthew Sands)：加州理工学院物理学教授。

序

第1卷
导言 / 3
1原子的运动 / 4
2能量守恒，静力学 / 7
3开普勒定律与引力 / 15
4运动学 / 19
5牛顿定律 / 24
6动量守恒 / 29
7矢量 / 33
8三维空间中的非相对论性两体碰撞 / 37
9力 / 44
10势与场 / 49
11单位和量纲 / 55
12相对论性运动学和动力学，质量和静止能量等效性 / 58
13相对论性能量和动量 / 60
14二维转动，质心 / 63
15角动量，转动惯量 / 67
16三维转动 / 73
17简谐振子，线性微分方程 / 83
18代数 / 90
19受迫阻尼振荡 / 93
20几何光学 / 102
21电磁辐射： 干涉 / 107
22电磁辐射： 衍射 / 111
23电磁辐射： 折射，色散，吸收 / 115
24电磁辐射： 辐射阻尼，散射 / 117
25电磁辐射： 偏振 / 119
26电磁辐射： 相对论效应 / 122
27量子行为： 波，粒子
以及光子 / 126
28气体分子动理论 / 131
29统计力学原理 / 134
30分子动理论的应用： 均分定理 / 138
31分子动理论的应用： 输运现象 / 140
32热力学 / 143
33热力学示例 / 147
34波动方程，声 / 151
35线性波系统： 拍，模 / 154
36波的傅里叶分析 / 158

第2卷
导言 / 163
37电磁学 / 164
38矢量场的微分学 / 166
39矢量积分学 / 169
40静电学 / 171
41高斯定律的应用 / 172
42在各种情况下的电场 / 175
43在各种情况下的电场（续） / 179
44静电能 / 180
45电介质 / 182
46在电介质内部 / 184
47静电模拟 / 186
48静磁学 / 188
49在各种不同情况下的磁场 / 190
50矢势 / 193
51感应定律 / 194
52麦克斯韦方程组在自由
空间中的解 / 198
53有电流和电荷时麦克斯韦
方程组的解 / 199
54交流电路 / 202
55空腔共振器 / 209
56波导 / 210
57用相对论符号表示的电动力学 / 214
58场的洛伦兹变换 / 216
59场的能量和场的动量 / 218
60电磁质量 / 221
61电荷在电场和磁场中的运动 / 222
62稠密材料的折射率 / 224
63表面反射 / 225
64物质的磁性 / 226
65顺磁性与磁共振 / 227
66铁磁性 / 228
67弹性 / 230
68干水的流动 / 232
69湿水的流动 / 233

第3卷
导言 / 237
70概率幅 / 238
71全同粒子 / 242
72自旋1 / 247
73自旋1/2 / 249
74概率幅对时间的依赖关系 / 253
75哈密顿矩阵 / 254
76氨微波激射器 / 256
77其他双态系统 / 257
78再论双态系统 / 258
79氢的超精细分裂 / 260
80在晶格中的传播 / 261
81半导体 / 264
82独立粒子近似 / 266
83振幅对位置的依赖关系 / 268
84角动量 / 271
85氢原子与周期表 / 274

附录
A单位和量纲 / 279
B物理学常数、常量 / 281
C答案 / 285

现在的这本与《费曼物理学讲义》相配套的习题全集有3个来源：莱顿（Robert Leighton）和沃格特（Rochus Vogt）的《物理学导论习题集》[Exercises in Introductory Physics（Addison Wesley, 1969）]以及加州理工学院编写的《费曼物理学讲义习题集》[Exercises for The Feynman Lectures on Physics（AddisonWesley，1964—1965）]的第2卷和第3卷。原先的习题以全新的面貌呈现：图形进行重绘，使用现代单位制未使用国际单位制（SI）的地方参考附录A。——译者注。《费曼物理学讲义习题集》的第2卷和第3卷新加了很多题目，同时提供了习题解答，这在以前的版本中是没有的。这是《费曼物理学讲义》3卷的习题首次统一出版，也是首次提供几乎所有习题的答案。

这里的所有习题曾经是加州理工学院两学年必修课程上留给学生的家庭作业以及测验试题；费曼本人教学的1961年至1964年以及随后的近20年间（《费曼物理学讲义》是必修课指定教材）都是如此。其间，很多人对题目的设计、编写作出了重要贡献，在每一卷前言的感谢中将看到他们的名字。另外，我们还要感谢：
加州理工学院物理系、数学系和天文学系，他们许可我们编写出版这册习题集；
沃格特，他为我们提供了他的笔记本，这是他在加州理工学院多年教学的积累；
考恩（Eugene Cowan），他为我们提供了《费曼物理学讲义习题集》第2卷、第3卷习题解答的复印件；
齐默尔曼（Aaron Zimmerman），他审阅了提供给加州理工学院的新资料；
科克伦（Adam Cochran），他和Basic Books就出版协议进行了成功的协商。

戈特利布（Michael A. Gottlieb）和法伊弗（Rudolf Pfeiffer）
《费曼物理学讲义： 新千年版》 编者
2013年12月