理论物理讲义
内容简介
本书第1卷力学,共8章。第1章质点力学,阐述了牛顿定律,研究了质点的直线、平面及空间的运动,并讨论了可变质量及开普勒问题。第2章阐述了虚功原理及达朗伯原理,并应用这两个原理研究了若干具体问题。第3章振动问题,主要研究了各种摆的振动以及共振现象。第4章为刚体运动学和动力学,详尽叙述了陀螺的运动并介绍了有关台球力学知识。第5章为相对运动,阐述了物体在非惯性系中的运动。第6—8章,阐述了变分原理及哈密顿原理,导出了拉格朗日方程及哈密顿方程,介绍了在摆问题及守恒系统和耗散系统的应用。
第2卷,变形体力学,共8章。第1章阐述了变形体运动学,介绍了运动学的基本定理及向量分析及张量分析的知识。第2章变形体静力学,具体讨论了流体静力学和弹性体静力学。第3章阐述了变形体动力学,介绍了理想不可压缩流体的欧勒方程、弹性体和流体动力学,讨论了水压机等具体问题。第4章介绍了涡旋理论。第5章波动理论,主要讨论了水中的引力波和环形波及船波。第6章讨论了在某些边界条件下的流动。第7、8章分别对流体动力学和弹性理论作了进一步的讨论。
第3卷电动力学,共4部分。第1部分介绍了基础知识与麦克斯韦电动力学的基本原理;介绍了电磁场的基本概念,麦克斯韦方程,库仑场及几种单位制。第2部分介绍了由麦氏方程导出的现象。讨论了静电场的边值问题,电容及其与场能的关系,静电场与静磁场,稳定电流的磁场,准稳电流和迅变场。还讨论了某些应用问题。第3部分相对论与电子论,主要介绍了相对论运动学和相对论力学,麦氏方程在四维空间的变换,电子论和加速电子的电磁场等。第4部分运动物体的麦克斯韦理论及其他,主要讨论了广义相对论及加速电子的能量损失等问题。
第4卷光学,共6章。第1章光的反射与折射,从菲涅耳公式出发研究了偏振及能量问题,讨论了全反射及金属面反射,介绍了薄膜干涉,光驻波及应用等。第2章天文光学,叙述了光速测量,多普勒效应,裴索、迈克耳逊等人的实验,介绍了光的量子论。第3章色散理论,介绍了电子的紫外共振,离子的红外共振、反常色散、偏振面的磁玻旋转,着力阐述了相速度及群速度的概念及物理意义。第4章为晶体光学,介绍了菲涅耳析射率椭球,分析了平面波的结构及偏振特性,导出了射线面法成面方程及对应关系,研究了晶体的双折射,晶体光学中的对称性。此外还介绍了各种偏振器件。第5、6章全面深入细致地阐述了光的衍射理论。所用篇幅几乎为本卷的一半。
第5卷,热力学与统计力学,共5章。第1章对热力学作了一般性介绍。主要讨论了理想气体三定律,热力学的三个定律,热力学平衡及范德瓦尔斯方程等问题。第2章阐述了热力学对特殊体系的应用,具体讨论了应用于混合气体,稀溶液,各相的水,相平衡,伽伐尼电池,铁磁性与顺磁性、黑体辐射等问题。此外还讨论了不可逆过程和近平衡过程的热力学。第3章初等气体分子运动论,介绍了理想气体状态方程,麦克斯韦速度分布,布朗运动等问题。第4章普通统计力学: 综合法,主要介绍了刘维定理,玻耳兹曼原理,比热,振动与转动能的量子化,量子统计基础等。第5章 (严格的) 气体运动论概述,介绍了麦克斯韦—玻耳兹曼碰撞方程,H定理及麦氏分布,流体力学的基本方程,导电性及魏德曼—夫兰兹定律。
第6卷,物理学中的偏微分方程,共6章。第1章叙述了傅里叶级数与傅里叶积分。第2章分析了几种类型的微分方程的求解及解的特征,引入了格林定理及格林函数。第3章介绍了热传导中的边值问题。第4章研究了圆柱体热平衡的数学分析,介绍了研究球与环问题的数学知识。第5章本征函数与本征解,研究了振动膜,声传导与热传导,自由振动与受迫振动,波动及散射等问题。第6章射电问题,利用赫兹偶极子模型,介绍了各种形状的天线及它们的性能。
本书的特色是,物理含义论述得深刻而清楚,以善于用数学工具处理物理中的问题见长。
作者简介
著者艾 ·索末菲 (Arnold Sommerfeld,1868—1951),德国人,物理学家、教育家。他在物理学上的贡献是多方面的,在原子结构与原子光谱方面,他将玻尔模型加以修正和推广,引进了空间量子化,电子绕核运动的相对论效应和椭圆轨道,发展成为玻尔—索末菲模型;在解释塞曼效应,氢光谱的精细结构和碱金属光谱上,他也有所建树。此外,他在陀螺运动和金属电子论的研究上,在波动力学的建立和完善上,都取得了成就。