理論物理學導論
《理論物理學導論》,理論物理學專著。馬·普朗克(見「熱輻射理論講義」)著。全書由英國理查德·克萊父子出版公司於1932年出版,原文為德文,由英國物理學家亨利·布魯斯譯成英文。全書共5卷,第1卷普通力學,德文1916年初版,1919年再版,英文版據1928年第4版翻譯。第2卷可變形體力學,德文1919年初版,英文版據1932年第2版譯出。第3卷電磁理論,1922年德文初版,英文版據1928年第2版翻譯。第4卷光學理論,1927年德文初版,英文版據1930年第2版譯出。第5卷熱學理論,英文版據1932年德文初版翻譯。
目錄
內容簡介
本書第1卷普通力學包括引言及正文2部分,引言論述了力學的研究範疇及質點概念。第1部分質點力學共有6章,論述了直線運動和二維、三維的空間運動的一般規律,有勢力及勢能,運動方程的積分和功能原理,相對運動,最後主要討論了穩定約束,簡單介紹了不穩定約束的概念。第2部分質點系力學包括4章,首先把剛體作為質點系的特例討論了剛體靜力學問題,接着分析了任意質點系的靜力學,給出了虛功原理和拉格朗日方程。第3章敘述了任意體系的動力學,從哈密頓最小作用原理出發,導出了第二類拉格朗日方程及哈密頓—雅可畢方程。第4章論述了剛體動力學,從定軸轉動講起,介紹了轉動慣量、慣量橢球、慣量主軸、歐拉運動方程等。
第2卷可變形體力學包括引言及正文3部分,引言介紹了連續媒質概念,本卷主要論述了彈性理論和流體理論。第1部分連續擴展體運動的普遍定律,分別討論了運動學定律和動力學定律,給出了完全彈性體線性形變的一般表示法,應力應變,體積力面積力及動力學方程。第2部分無限小形變共有4章,論述了各向同性完全彈性體、各向異性對稱固體和晶體的應力應變的表示,分析了固體平衡態、固體中的振動及傳播、周期運動的傅里葉表示,最後討論了液體和氣體中的振動,分析了平面波解和多普勒效應。第3部分有限形變包括4章,首先講述了流體力學基本方程及其建立的物理依據,然後將方程用於不可壓縮流體的無旋運動和渦旋運動,最後介紹了流體摩擦力並作為應用解釋了流體力學佯謬。
第3卷電磁理論包括引言及正文3部分,引言簡略論述了電磁理論的普遍意義,能量守恆原理和麥克斯韋接觸作用原理(非超越空間和時間的作用)。第1部分穩定物體中電磁場的普遍方程包括2章,分別給出了電場強度和磁場強度的定義、玻印亭能流矢量、麥克斯韋方程組。第2部分靜態和穩定態共有6章,論述了無接觸電勢差與有接觸電勢差物體中的靜電場的基本規律,靜磁場中的順磁體和抗磁體,靜電場和靜磁場中的有質動力作用,穩定電磁場的一般解法和穩定場中的分子作用的有質動力作用。第3部分准穩態過程和動力學過程包括4章,首先用准穩態理論分別討論了閉合電路和氣體中的非閉合電路,隨後用動力學過程的一般理論分析了穩定物體中和運動物體中的不同現象,全卷以指出麥克斯韋和赫茲(經典)理論的局限性及洛侖茲變換和愛因斯坦相對論發展作結。
第4卷光學理論包括引言及正文3部分,引言着重論述了物理光學可作為電動力學的一個特殊分支的意義。第1部分各向同性均勻介質光學包括4章,首先用電磁場理論一般地分析了反射和折射問題,接着論述了光譜的分解,光的干涉與偏振現象。第3章介紹了普通幾何光學。第4章討論了衍射的電磁理論,惠更斯原理及應用,菲涅耳衍射和夫琅和費衍射。第2部分晶體光共有4章,首先介紹了晶體各向異性的表示以及平面波解。第2章討論了點光源在晶體中的波面,然後主要論述了單色平面光波在晶體表面垂直入射與斜入射問題。第3部分各向同性介質的色散包括3章,在給出基本方程的基礎上,討論了色散介質中平面電磁波的傳播問題,最後簡單介紹了非均勻介質光學以及光學和量子力學的關係。
第5卷熱學理論包括引言及正文4部分,引言中論述了熱力學的基本原理及熱力學與其他物理學分支的關係。第1部分熱力學包括5章,分別討論了溫度、摩爾重量、熱力學第一、第二定律及各種物質凝聚態——固、液、氣態的熱力學平衡,最後討論了包含幾個組元具有分界面體系的熱力學平衡,分析了相變問題。第2部分熱傳導包括3章,介紹了熱傳導的基本方程之後,分析了內部熱傳導和外部熱傳導。第3部分熱輻射共有4章,論述了熱輻射強度、發射與吸收,輻射的基爾霍夫定律和黑體輻射定律,輻射壓強與斯忒藩—玻耳茲曼定律,輻射束的熵與溫度,維恩位移定律。第4部分原子理論和量子理論包括5章,從統計方法的角度,和即從微觀與宏觀相結合的觀點論述了熱力學定律,分析了漲落現象,介紹了統計力學的基本概念,類似態和狀態求和,簡併態,經典理論劉維定理和量子統計,能量分布和狀態方程,化學反應,能斯特定理等。
本書是作者寫給讀者進入理論物理領域的入門書,以簡明清晰的物理圖象,用最小的實驗資料建立起理論物理的數學框架,用不大的篇幅,討論了理論物理的基本問題,其中定律的導出往往既不遵循歷史發展順序,也不沿用形式上最短的途徑,而是按照物理思想上的發展邏輯和定律的原始應用而進行的。在物理概念發生歷史性飛躍的每個轉折點,作者都着重闡明問題產生的原因以及解決的途徑,極富有啟發性。