理論物理講義
內容簡介
本書第1卷力學,共8章。第1章質點力學,闡述了牛頓定律,研究了質點的直線、平面及空間的運動,並討論了可變質量及開普勒問題。第2章闡述了虛功原理及達朗伯原理,並應用這兩個原理研究了若干具體問題。第3章振動問題,主要研究了各種擺的振動以及共振現象。第4章為剛體運動學和動力學,詳盡敘述了陀螺的運動並介紹了有關檯球力學知識。第5章為相對運動,闡述了物體在非慣性系中的運動。第6—8章,闡述了變分原理及哈密頓原理,導出了拉格朗日方程及哈密頓方程,介紹了在擺問題及守恆系統和耗散系統的應用。
第2卷,變形體力學,共8章。第1章闡述了變形體運動學,介紹了運動學的基本定理及向量分析及張量分析的知識。第2章變形體靜力學,具體討論了流體靜力學和彈性體靜力學。第3章闡述了變形體動力學,介紹了理想不可壓縮流體的歐勒方程、彈性體和流體動力學,討論了水壓機等具體問題。第4章介紹了渦旋理論。第5章波動理論,主要討論了水中的引力波和環形波及船波。第6章討論了在某些邊界條件下的流動。第7、8章分別對流體動力學和彈性理論作了進一步的討論。
第3卷電動力學,共4部分。第1部分介紹了基礎知識與麥克斯韋電動力學的基本原理;介紹了電磁場的基本概念,麥克斯韋方程,庫侖場及幾種單位制。第2部分介紹了由麥氏方程導出的現象。討論了靜電場的邊值問題,電容及其與場能的關係,靜電場與靜磁場,穩定電流的磁場,准穩電流和迅變場。還討論了某些應用問題。第3部分相對論與電子論,主要介紹了相對論運動學和相對論力學,麥氏方程在四維空間的變換,電子論和加速電子的電磁場等。第4部分運動物體的麥克斯韋理論及其他,主要討論了廣義相對論及加速電子的能量損失等問題。
第4卷光學,共6章。第1章光的反射與折射,從菲涅耳公式出發研究了偏振及能量問題,討論了全反射及金屬面反射,介紹了薄膜干涉,光駐波及應用等。第2章天文光學,敘述了光速測量,多普勒效應,裴索、邁克耳遜等人的實驗,介紹了光的量子論。第3章色散理論,介紹了電子的紫外共振,離子的紅外共振、反常色散、偏振面的磁玻旋轉,着力闡述了相速度及群速度的概念及物理意義。第4章為晶體光學,介紹了菲涅耳析射率橢球,分析了平面波的結構及偏振特性,導出了射線面法成面方程及對應關係,研究了晶體的雙折射,晶體光學中的對稱性。此外還介紹了各種偏振器件。第5、6章全面深入細緻地闡述了光的衍射理論。所用篇幅幾乎為本卷的一半。
第5卷,熱力學與統計力學,共5章。第1章對熱力學作了一般性介紹。主要討論了理想氣體三定律,熱力學的三個定律,熱力學平衡及范德瓦爾斯方程等問題。第2章闡述了熱力學對特殊體系的應用,具體討論了應用於混合氣體,稀溶液,各相的水,相平衡,伽伐尼電池,鐵磁性與順磁性、黑體輻射等問題。此外還討論了不可逆過程和近平衡過程的熱力學。第3章初等氣體分子運動論,介紹了理想氣體狀態方程,麥克斯韋速度分布,布朗運動等問題。第4章普通統計力學: 綜合法,主要介紹了劉維定理,玻耳茲曼原理,比熱,振動與轉動能的量子化,量子統計基礎等。第5章 (嚴格的) 氣體運動論概述,介紹了麥克斯韋—玻耳茲曼碰撞方程,H定理及麥氏分布,流體力學的基本方程,導電性及魏德曼—夫蘭茲定律。
第6卷,物理學中的偏微分方程,共6章。第1章敘述了傅里葉級數與傅里葉積分。第2章分析了幾種類型的微分方程的求解及解的特徵,引入了格林定理及格林函數。第3章介紹了熱傳導中的邊值問題。第4章研究了圓柱體熱平衡的數學分析,介紹了研究球與環問題的數學知識。第5章本徵函數與本徵解,研究了振動膜,聲傳導與熱傳導,自由振動與受迫振動,波動及散射等問題。第6章射電問題,利用赫茲偶極子模型,介紹了各種形狀的天線及它們的性能。
本書的特色是,物理含義論述得深刻而清楚,以善於用數學工具處理物理中的問題見長。
作者簡介
著者艾 ·索末菲 (Arnold Sommerfeld,1868—1951),德國人,物理學家、教育家。他在物理學上的貢獻是多方面的,在原子結構與原子光譜方面,他將玻爾模型加以修正和推廣,引進了空間量子化,電子繞核運動的相對論效應和橢圓軌道,發展成為玻爾—索末菲模型;在解釋塞曼效應,氫光譜的精細結構和鹼金屬光譜上,他也有所建樹。此外,他在陀螺運動和金屬電子論的研究上,在波動力學的建立和完善上,都取得了成就。