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費曼物理學講義I-(3)旋轉與振盪(新版)
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費曼物理學講義I-(3)旋轉與振盪(新版)

力學、輻射與熱

The Feynman Lectures on Physics
書籍介紹

本書的內容涵蓋:

■ 旋轉:是牛頓運動定律應用到複雜物體上的一類運動,並介紹力學中最驚人的成果之一:輪子的旋轉。
■ 轉動慣量:探討旋轉運動的關鍵概念。
■ 諧振子:諧振子遵循的微分方程式一再出現於物理學乃至其他科學中,相關的自然現象也不勝枚舉。
■ 代數:物理定律都可以寫成數學形式,我們有必要瞭解其中的數學。
■ 共振:電路元件、大氣潮汐、原子核內質子與中子的運動等,都是共振!
■ 過渡現象(暫態解):指沒有外力存在、系統又非靜止時,振子微分方程式的一個解。
■ 線性系統:物理的基本定律,通常是線性的,只要能懂得線性方程式,我們就立即懂得了這世界上的許多事物。

費曼物理學講義 I
力學、輻射與熱
(3)旋轉與振盪
目錄

第18章 二維旋轉
     18-1 質心
     18-2 剛體的旋轉
     18-3 角動量
     18-4 角動量守恆

第19章 質心與轉動慣量
     19-1 質心之性質
     19-2 質心之定位
     19-3 轉動慣量的求法
     19-4 轉動動能

第20章 空間中的轉動
     20-1 三維空間中的力矩
     20-2 應用外積的轉動方程式
     20-3 陀螺儀
     20-4 固體的角動量

第21章 諧振子
     21-1 線性微分方程式
     21-2 諧振子
     21-3 諧運動與圓周運動
     21-4 初始條件
     21-5 強制振盪

第22章 代數
     22-1 加法與乘法
     22-2 逆運算
     22-3 抽象與推廣
     22-4 無理數的近似
     22-5 複數
     22-6 虛指數

第23章 共振
     23-1 複數與諧運動
     23-2 具阻尼的強制振子
     23-3 電共振
     23-4 自然界的共振

第24章 過渡現象
     24-1 振子的能量
     24-2 阻尼振盪
     24-3 電路過渡現象

第25章 線性系統及複習
     25-1 線性微分方程式
     25-2 解的疊加
     25-3 線性系統中的振盪
     25-4 物理中的類比
     25-5 串聯阻抗與並聯阻抗

理查.費曼 作者

1918年,費曼誕生於紐約市布魯克林區,1942年,從普林斯頓大學取得博士學位。

第二次世界大戰期間,他曾在美國設於新墨西哥州的羅沙拉摩斯(LosAlamos)實驗室服務,參與研發原子彈的曼哈坦計畫(ManhattanProject),當時雖然年紀很輕,卻已經是計畫中的重要角色。

隨後,他任教於康乃爾大學以及加州理工學院。1965年,由於費曼在量子電動力學的成就,與朝永振一郎(Sin-ItiroTomonaga)、許溫格(JulianSchwinger)兩人,共同獲得該年度的諾貝爾物理獎。

費曼博士為量子電動力學理論解決了不少問題,同時他首創了一個解釋液態氦超流體現象的數學理論。之後,他跟葛爾曼(MurrayGell-Mann)合作,研究弱交互作用(例如貝他衰變),做了許多奠基工作。

後來數年,費曼成為發展夸克(quark)理論的關鍵人物,提出了在高能量質子對撞過程中的成子(parton)模型。

在這些重大成就之外,費曼博士把一些基本的新計算技術跟記法,介紹給了物理學。其中包括幾乎無所不在的費曼圖,因而改變了基礎物理觀念化與計算的過程,成為可能是近代科學史上,最膾炙人口的一種表述方式。

費曼是一位非常能幹有為的教育家,在他一生所獲多得數不清的各式各樣獎賞中,他特別珍惜1972年獲得的厄司特杏壇獎章(OerstedMedalforTeaching)。

《費曼物理學講義》一書最初發行於1963年,當時有位《科學美國人》雜誌的書評稱該書為「……真是難啃,但是非常營養,尤其是風味絕佳,為二十五年來僅見!是教師及最優秀入門學生的指南。」

為了增長一般民眾的物理知識,費曼博士寫了一本《物理之美》(TheCharacterofPhysicalLaw)以及《量子電動力學》(Q.E.D.:TheStrangeTheoryofLightandMatter)。

他還寫下一些專精的論著,成為後來物理學研究者與學生的標準參考資料跟教科書。

費曼是一位建設性的公眾人物。幾乎家喻戶曉他參與「挑戰者號」太空梭失事調查工作的事跡,尤其是他當眾證明橡皮墊圈不耐低溫的那一幕,是一場非常優雅的即席實驗示範,而他所使用的道具不過冰水一杯!

比較鮮為人知的事例,是費曼博士於1960年代中,在加州大學課程委員會任上所做的努力,他非常不滿當時教科書之庸俗平凡。

僅僅重複敘說費曼一生中,於科學上與教育上的無數成就,並不足以說明他這個人的特色。正如任何讀過他即使最技術性著作的人都知道,他的作品裡外都散發著他鮮活跟多采多姿的個性。

在物理學家正務之餘,費曼也曾把時間花在修理收音機、開保險櫃、畫畫、跳舞、表演森巴小鼓、甚至試圖翻譯馬雅古文明的象形文字上。

他永遠對周圍的世界感到好奇,是位一切都要積極嘗試的模範人物。費曼於1988年2月15日在洛杉磯與世長辭。


羅伯.雷頓 作者

1919年生。加州理工學院學士、碩士,1947年從該校取得物理博士學位。然後留在加州理工學院研究、任教,直到1990年退休,整個學術生涯都在這所學校度過。他參與了許多領域的研究,除了粒子物理的基礎研究,也曾帶建造計火星探測器,還為幾個天文台設計強大的望遠鏡。1997年因神經疾病去世。


馬修.山德士 作者

1919年生。克拉克大學學士,萊斯大學碩士,1948年從麻省理工學院獲得物理博士學位。隨後於麻省理工學院任教,1950年到加州理工學院,1969年再到加州大學聖克魯兹分校教學與研究,直到1985年退休。這期間曾帶領史丹福直線加速器中心的建造工作。退休之後,仍積極投入中小學的教育事務。


師明睿 譯者

台灣大學化學系畢業,美國普度大學生物化學博士。曾於衛生署從事研究,參與台灣疫苗政策評估規劃、日本腦炎新款疫苗研發、以及中草藥金線蓮藥理之動物研究。

譯作有《觀念物理》(合譯)、《微積分倚天寶劍》、《費曼的6堂Easy物理課》、《萬物簡史》等。


2008/10/31

BBW1203F

天下文化

軟皮精裝

15.1×22.8cm

黑白

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