內容介紹
20世紀60年代初，美國一些理工科大學鑒於當時的大學基礎物理數學與現代科學技術的發展不相適應，紛紛試行教學改革，加利福尼亞理學院就是其中之一。該校於1961年9月至1963年5月特請著名物理學家費恩曼主講一二年級的基礎物理課，事後又根據講課錄音編輯出版了《費恩曼物理學講義。本講義共分三卷，第1卷包括力學、相對論、光學、氣體分子運動論、熱力學、波等，第2卷主要是電磁學，此外還有性、流體的流動及彎曲空間等內容，第3卷是量子力學。全書內容十分豐富，在深度和廣度上都超過了傳統的普通物理教材。
當時美國大學物理教學改革試圖解決的一個主要問題是，基礎物理教學應儘可能反映近代物理巨大成就。《費恩曼物理學講義》在基礎物理的水平上對20世紀物理學的兩大重成就——相對論和量子力學做了系統的介紹，對於量子力學，費恩曼教授還特地準備了套適合大學二年級水平的講法。教學改革試圖解決的另一個問題是按照當前物理學工作者在各個前沿研究領域所使用的方式來介紹物理學的內容。在《費恩曼物理學講義》一書中對一些問題的分析和處理方法，反映了費恩曼自己以及其他在前沿研究領域工作的物理學家所通常採用的分析和處理方法。全書對基本概念、定理和定律的講解不僅生動清晰、通俗易懂，而且特別注重從物理上做出深刻的敘述。為了擴大學生的知識面，全書還列舉了許多基本物理原理在各個方面(諸如天體物理、地球物理、生物物理等)的套用，以及物理學的一些最新成就。由於全書是根據課堂講授的錄音整理編輯的，它在一定程度上保留了費恩曼講課的生動活潑、引人入勝的獨特格。
《費恩曼物理學講義》從普通物理水平出發，注重物理分析，深入淺出，避免運用高深煩瑣的數學方程，因此具有高以上物理水平和初等微積分知識的讀者閱讀起來不會感到十分困難。至於大學物理系的師生和物理工作者更能從此書中獲得教益。為此我們特將此書譯成中文，以饗讀者。
原書第一版發行後，深受廣大讀者歡迎。1989年，為了紀念費恩曼教授逝世一周年，編者重新出版了本書，並加了新的言及介紹費恩曼生平的短文。本卷在課程內容上則增加了彎曲空間一章，使得《費恩曼物理學講義》這套書的內容更為完整。我們按照新版的原本進行了翻譯。
本書中的費恩曼自序由鄭永令在吳子儀譯稿的基礎上重譯，前言由李洪芳翻譯，潘篤武校閱，關於費恩曼和《費恩曼物理學講義》另序由潘篤武翻譯。本卷正文由李洪芳、鍾萬蘅在王子輔譯稿的基礎上重新翻譯，第42章鄭永令校閱
作者介紹
世界上有兩種天才，一種是“普通的”天才，一種是如魔術師般“神奇的”天才。只要你我再聰明幾倍的話，就可以比得上普通的天才。而如魔術師般神奇的天才就不一樣了，他們的心思到底怎樣在運作，我們是無論如何也無法理解的，分析他們的思想就像要看穿魔術師怎樣變戲法一樣困難。所以，在外人看來，“神奇的”天才都是那些言語荒誕、行為古怪、智慧超凡的“鬼才”。而理察·費曼可以說是人類歷史上千年才難得出一個的科學鬼才。
費曼被很多物理學家譽為上個世紀繼愛因斯坦之後最偉大的實證物理學家，在他研究生剛畢業時，就參與了美國製造第一枚核子彈的曼哈頓計畫，後來，他又在美國加州理工學院任教約40年，並在1965年獲得了諾貝爾物理學獎。
不過，令這位物理學家聲名遠揚的遠遠不止這些，他的邦戈鼓藝高超，甚至能頂替職業鼓手上場表演，他還可以像一位真正的畫家一樣賣掉自己的作品，他是撬保險柜的專家，他喜歡在無上裝酒吧里研究科學問題。總之，他的才華，他的幽默，他的率性而為的惡作劇，令他的一生多姿多彩。同時，他的成長和他的成就，也包含了許多的啟示。
作品目錄
第1章 原子的運動
§1—1 引言.
§1—2 物質是原子構成的
§1—3 原子過程
§1—4 化學反應
第2章 基本物理
§2—1 引言
§2—2 1920年以前的物理學
§2—3 量子物理學
§2—4 原子核與粒子
第3章 物理學與其他科學的關係
§3—1 引言
§3—2 化學
§3—3 生物學
§3—4 天文學
§3—5 地質學
§3—6 心理學
§3—7 情況何以會如此
第4章 能量守恆
§4—1 什麼是能量
.§4—2 重力勢能
§4—3 動能
§4—4 能量的其他形式
第5章 時間與距離
§5—1 運動
§5—2 時間
§5—3 短的時間
§5—4 長的時間
§5—5 時間的單位和標準
§5—6 長的距離
§5—7 短的距離
第6章 機率
§6—1 機會和可能性
§6—2 漲落
§6—3 無規行走
§6—4 機率分布
§6—5 不確定性原理
第7章 萬有引力理論
§7—1 行星運動
§7—2 克卜勒定律
§7—3 動力學的發展
§7—4 牛頓引力定律
§?—5 萬有引力
§7—6 卡文迪什實驗
§7—7 什麼是引力
§7—8 引力與相對論
第8章 運動
§8—1 運動的描述
§8—2 速率
§8—3 速率作為導數
§8—4 距離作為積分
§8—5 加速度
第9章 牛頓的動力學定律
§9—1 動量和力
§9—2 速率與速度
§9—3 速度、加速度以及力的分量
§9—4 什麼是力
§9—5 動力學方程的含義
§9—6 方程的數值解
§9—7 行星運動
第10章 動量守恆
§10—1 牛頓第三定律
§10—2 動量守恆
§10—3 動量是守恆的
§10—4 動量和能量
§10—5 相對論性動量
第11章 矢量
§11—1 物理學中的對稱性
§11—2 平移
§11—3 轉動
§11—4 矢量
§11—5 矢量代數
§11—6 牛頓定律的矢量表示法
§11—7 矢量的標積
第12章 力的特性
§12—1 什麼是力
§12—2 摩擦力
§12—3 分子力
§12—4 基本力、場
§12—5 贗力
§12—6 核力
第13章 功與勢能(上)
§13—1 落體的能量
§13—2 萬有引力所作的功
§13—3 能量的求和
§13—4 巨大物體的引力場
第14章 功與勢能(下)
§14—1 功
§14—2 約束運動
§14—3 保守力
§14—4 非保守力
§14—5 勢與場
第15章 狹義相對論
§15—1 相對性原理
§15—2 洛倫茲變換
§15—3 邁克耳遜—莫雷實驗
§15—4 時間的變換
§15—5 洛倫茲收縮
§15—6 同時性
§15—7 四維矢量
§15—8 相對論動力學
§15—9 質能相當性
第16章 相對論中的能量與動量
§16—1 相對論與哲學家
§16—2 孿生子佯謬
§16—3 速度的變換
§16—4 相對論性質量
§16—5 相對論性能量
第17章 時空
§17—1 時空幾何學
§17—2 時空間隔
§17—3 過去，現在和將來
§17—4 四維矢量的進一步討論
§17—5 四維矢量代數
第18章 二維空間中的轉動
§18—1 質心
§18—2 剛體的轉動
§18—3 角動量
§18—4 角動量守恆
第19章 質心、轉動慣量
§19—1 質心的性質
§19—2 質心位置的確定
§19—3 轉動慣量的求法
§19—4 轉動動能
第20章 空間轉動
§20—1 三維空間中的轉矩
§20—2 用叉積表示的轉動方程式
§20—3 迴轉儀
§20—4 固體的角動量
第21章 諧振子
§21—1 線性微分方程
§21—2 諧振子
§21—3 簡諧運動和圓周運動
§21—4 初始條件
§21—5 受迫振動
第22章 代數學
§22—1 加法和乘法
§22—2 逆運算
§22—3 抽象和推廣
§22—4 無理數的近似計算
§22—5 複數
§22—6 虛指數
第23章 共振
§23—1 複數和簡諧運動
§23—2 有阻尼的受迫振子
§23—3 電共振
§23—4 自然界中的共振現象
第24章 瞬變態
§24—1 振子的能量
§24—2 阻尼振動
§24—3 電瞬變態
第25章 線性系統及其綜述
§25—1 線性微分方程
§25—2 解的疊力口
§25—3 線性系統中的振動
§25—4 物理學中的類比
§25—5 串聯和並聯阻抗
第26章 光學：最短時間原理
§26—1 光..
§26—2 反射與折射
§26—3 費馬最短時間原理
§26—4 費馬原理的套用
§26—5 費馬原理的更精確表述
§26—6 最短時間原理是怎樣起作用的
第27章 幾何光學
§27—1 引言
§27—2 球面的焦距
§27—3 透鏡的焦距
§27—4 放大率
§27—5 透鏡組
§27—6 像差
§27—7 分辨本領
第28章 電磁輻射
§28—1 電磁學
§28—2 輻射
§28—3 偶極輻射子
§28—4 干涉
第29章 干涉
§29—1 電磁波
§29—2 輻射的能量
§29—3 正弦波
§29—4 兩個偶極輻射子
§29—5 干涉的數學
第30章 衍射
§30—1 n個相同振子的合振幅
§30—2 衍射光柵
§30—3 光柵的分辨本領
§30—4拋物形天線
§30—5 彩色薄膜、晶體
§30—6 不透明屏的衍射
§30—7 振盪電荷組成的平面所產生的場
第31章 折射率的起源
§31—1 折射率
§31—2 物質引起的場
§31—3 色散
§31—4 吸收
§31—5 電波所攜帶的能量
§31—6 屏的衍射
第32章 輻射阻尼、光的散射
§32—1 輻射電阻
§32—2 台皂量輻射率
§32—3 輻射阻尼
§32—4 獨立的輻射源
§32—5 光的散射
第33章 偏振
§33—1 光的電矢量
§33—2 散射光的偏振性
§33—3 雙折射
§33—4 起偏振器
§33—5 旋光性
§33—6 反射光的強度
§33—7 反常折射
第34章 輻射中的相對論性效應
§34—1 運動輻射源
§34—2 求“表觀”運動
§34—3 同步輻射
§34—4 宇宙中的同步輻射
§34—5 軔致輻射
§34—6 都卜勒效應
§34—7 w、k四元矢量
§34—8 光行差
§34—9 光的動量
第35章 色視覺
§35—1 人眼
§35—2 顏色依賴於光的強度
§35—3 色感覺的測量
§35—4 色品圖
§35—5 色視覺的機制
§35—6 色視覺的生理化學
第36章 視覺的機制
§36—1 顏色的感覺
§36—2 眼睛的生理學
§36—3 視桿細胞
§36—4 (昆蟲的)複眼
§36—5 其他的眼睛
§36—6 視覺的神經學
第37章 量子行為
§37—1 原子力學
§37—2 子彈實驗
§37—3 波的實驗
§37—4 電子的實驗
§37—5 電子波的干涉
§37—6 追蹤電子
§37—7 量子力學的基本原理
§37—8 不確定性原理
第38章 波動觀點與粒子觀點的關係
§38—1 機率波幅
§38—2 位置與動量的測量
§38—3 晶體衍射
§38—4 原子的大小
§38—5 能級
§38—6 哲學含義
第39章 氣體分子動理論
§39—1 物質的性質
§39—2 氣體的壓強
§39—3 輻射的壓縮性
§39—4 溫度和動能
§39—5 理想氣體定律
第40章 統計力學原理
§40—1 大氣的指數變化律
§40—2 玻爾茲曼定律
§40—3 液體的蒸發
§40—4 分子的速率分布
§40—5 氣體比熱
§40—6 經典物理的失敗
第41章 布朗運動
§41—1 能量均分
§41—2 輻射的熱平衡
§41—3 能量均分與量子振子
§41—4 無規行走
第42章 分子動理論的套用
§42—1 蒸發
§42—2 熱離子發射
§42—3 熱電離
§42—4 化學動力學
§42—5 愛因斯坦輻射律
第43章 擴散
§43—1 分子間的碰撞
§43—2 平均自由程
§43—3 漂移速率
§43—4 離子電導率
§43—5 分子擴散
§43—6 熱導率
第44章 熱力學定律
§44—1 熱機、第一定律
§44—2 第二定律
§44—3 可逆機
§44—4 理想熱機的效率
§44—5 熱力學溫度
§44—6 熵
第45章 熱力學示例
§45—1 內能
§45—2 套用
§45—3 克勞修斯—克拉珀龍方程
第46章 棘輪和掣爪
§46—1 棘輪是怎樣工作的
§46—2 作為熱機的棘輪
§46—3 力學中的可逆性
§46—4 不可逆性
§46—5 序與熵
第47章 聲、波動方程
§47—1 波
§47—2 聲的傳播
§47—3 波動方程
§47—4 波動方程的解
§47—5 聲速
第48章 拍
§48—1 兩列波的相加
§48—2 拍符和調製
§48—3 旁頻帶
§48—4 定域波列
§48—5 粒子的機率幅
§48—6 三維空間的波
§48—7 簡正模式
第49章 波模
§49—1 波的反射
§49—2 具有固有頻率的約束波
§49—3 二維波模
§49—4 耦合擺
§49—5 線性系統
第50章 諧波
§50—1 樂音
§50—2 傅立葉級數
§50—3 音色與諧和
§50—4 傅立葉係數
§50—5 台皂量定理
§50—6 非線性回響
第51章 波
§51—1 舷波
§51—2 衝擊波
§51—3 固體中的波
§51—4 表面波
第52章 物理定律的對稱性
§52—1 對稱操作
§52—2 空間與時間的對稱性
§52—3 對稱性與守恆定律
§52—4 鏡面反射
§52—5 極矢量與軸矢量
§52—6 哪一隻是右手
§52—7 宇稱不守恆
§52—8 反物質...
§52—9 對稱破缺
索引
附錄
