內容簡介
《費曼物理學講義》對物理學的全貌進行了細緻、富有見地的闡述。 全書物理概念、理論架構清晰，講述生動，富有啟發性，擁有同類教材無法企及的深度與廣度。 全書涵蓋牛頓力學、統計物理學、麥克斯韋電動力學以及量子力學等內容，不僅對於物理系學子是優秀的教材，對於每一個試圖理解現代物理的讀者都是不可多得的經典讀物。 第1 卷主要內容涉及力學、電磁學、光學、量子力學、統計物理，具體包括：物理學研究的基本方法、物理學在自然科學中的位置；時間、距離等基本物理概念；如何描述運動； 牛頓動力學定律；牛頓萬有引力定律；功和位能的概念；能量守恆、動量守恆；狹義相對論及時空概念；轉動；光的性質；電磁性質；量子行為等。 第 2 卷集中講述電磁學，主要內容有：靜電學與高斯定律；磁場；感應定律；麥克斯韋方程組及其在各種情況下的解；場的洛倫茲變換；鐵磁性；彎曲時空等。 第 3 卷介紹了量子行為，主要內容：波動性與粒子性；機率振幅；全同粒子與不相容原理；角動量、自旋；雙態系統；對稱性與守恆量；薛丁格方程式等。 《費曼物理學講義補編》是著名物理學教材《費曼物理學講義》的補充。 透過馬修•桑茲的回憶以及對理查德•費曼、羅伯特•萊頓和羅丘斯•沃格特的採訪，本書生動地呈現了《費曼物理學講義》的成書歷程以及加州 理工學院的那段歲月。 本書也收錄了《費曼物理學講義》的遺珠篇章——費曼在加州理工學院講解過，但由於當時講義資料遺失而未收錄進《費曼物理學講義》的章節。 為了對講義內容有更透徹的理解，書後提供了精彩的習題。 《費曼物理學講義習題集》是3卷《費曼物理學講義》相關習題首次統一出版，與講義本身結合將有助於讀者掌握物理學的精髓與技巧。 本書習題曾經是加州理工學院兩學年必修課程上留給學生的家庭作業以及測驗試題。 費曼本人教學的1961年至1964年以及隨後的數十年間，許多人對題目的設計、編寫作出了重要貢獻。
作者簡介
費曼(Richard Feynman)：量子電動理論的開拓者、1965年諾貝爾物理學獎得主，「費曼圖」「費曼規則」「費曼振幅」等概念因其而得名，提出了量子 力學的路徑積分形式，對整個物理學的發展產生了重要影響。
萊頓(Robert Leighton)：加州理工學院物理學教授。
桑茲(Matthew Sands)：加州理工學院物理學教授。
目錄
《費曼物理學講義 新千禧年版 第1卷》
《費曼物理學講義 新千禧年版 第2卷》
《費曼物理學講義 新千禧年版 第3卷》
內容介紹
《費曼物理學講義》對物理學的全貌進行了細緻、富有見地的闡述。 全書物理概念、理論架構清晰，講述生動，富有啟發性，擁有同類教材無法企及的深度與廣度。 全書涵蓋牛頓力學、統計物理學、麥克斯韋電動力學以及量子力學等內容，不僅對於物理系學子是優秀的教材，對於每一個試圖理解現代物理的讀者都是不可多得的經典讀物。
第1 卷主要內容涉及力學、電磁學、光學、量子力學、統計物理，具體包括：物理學研究的基本方法、物理學在自然科學中的位置；時間、距離等基本物理概念；如何描述運動； 牛頓動力學定律；牛頓萬有引力定律；功和位能的概念；能量守恆、動量守恆；狹義相對論及時空概念；轉動；光的性質；電磁性質；量子行為等。
目錄
第1章原子的運動1
§１１引言1
§１２物質是原子組成的2
§１３原子過程5
§１４化學反應7
第２章基本物理11
§２１引言11
§２２１９２０年以前的物理學13
§２３量子物理學16
§２４原子核與粒子18
３章物理學與其他科學的關係22
§３１引言22
§３２化學22
§３３生物學23
§３４天文學28
§３５地質學29
§３６心理學30
§３７情況何以會如此31
第４章能量守恆33
§４１什麼是能量33
§４２重力位能34
§４３動能38
§４４能量的其他形式39
５章時間與距離42
§５１運動42
§５２時間42
§５３短的時間43
§５４長的時間45
§５５時間的單位與標準47
§５６長的距離47
§５７短的距離50
第６章機率54
§６１機會與可能性54
§６２漲落56
§６３無規行走59
§６４機率分佈62
§６５不確定原理64
７章萬有引力理論67
§７１行星運動67
§７２開普勒定律67
§７３動力學的發展68
§７４牛頓引力定律69
§７５萬有引力72
§７６卡文迪什實驗76
§７７什麼是引力77
§７８引力與相對論79
第８章運動80
§８１運動的描述80
§８２速率82
§８３速率作為導數85
§８４距離作為積分86
§８５加速度88
９章牛頓的動力學定律91
§９１動量和力91
§９２速率與速度92
§９３速度、加速度以及力的分量93
§９４什麼是力94
§９５動力學方程式的意義95
§９６方程式的數值解95
§９７行星運動97
第１０章動量守恆102
§１０１牛頓第三定律102
§１０２動量守恆103
§１０３動量是守恆的105
§１０４動量和能量108
§１０５相對論動量110
第１１章向量112
§１１１物理學中的對稱性112
§１１２平移113
§１１３轉動114
§１１４向量117
§１１５向量代數118
§１１６牛頓定律的向量表示法120
§１１７向量的標積121
目錄第１２章力的特性124
§１２１什麼是力124
§１２２摩擦力126
§１２３分子力129
§１２４基本力、場130
§１２５贗力133
§１２６核力135
第１３章功與位能（上）136
§１３１落體的能量136
§１３２萬有引力所做的功139
§１３３能量的求和142
§１３４巨大物體的引力場143
第１４章功與位能（下）146
§１４１功146
§１４２約束運動147
§１４３保守力148
§１４４非保守力151
§１４５勢與場152
第１５章狹義相對論156
§１５１相對性原理156
§１５２洛倫茲變換158
§１５３邁克耳遜莫雷實驗159
§１５４時間的轉換161
§１５５洛倫茲縮163
§１５６同時性163
§１５７四維向量164
§１５８相對論動力學165
§１５９質能相當性166
第１６章相對論中的能量與動量168
§１６１相對論與哲學家168
§１６２孿生子佯謬170
§１６３速度的變換171
§１６４相對論品質173
§１６５相對論能量176
第１７章時空178
§１７１時空幾何178
§１７２時空間隔180
§１７３過去，現在和將來181
§１７４四維向量的進一步討論182
§１７５四維向量代數184
第１８章二維空間中的轉動187
§１８１質心187
§１８２剛體的轉動189
§１８３角動量191
§１８４角動量守恆193
第１９章質心、轉動慣量195
§１９１質心的性質195
§１９２質心位置的決定198
§１９３轉動慣量的求法199
§１９４轉動動能201
第２０章空間轉動204
§２０１三維空間中的轉矩204
§２０２用叉積表示的轉動
方程式208
§２０３迴轉儀209
§２０４固體的角動量211
第21章諧振子213
§２１１線性微分方程213
§２１２諧振子213
§２１３簡諧運動與圓週運動216
§２１４初始條件217
§２１５受迫振動218
第２２章代數學220
§２２１加法和乘法220
§２２２逆運算221
§２２３抽象與推廣222
§２２４無理數的近似計算223
§２２５複數226
§２２６虛指數229
第２３章共振231
§２３１複數和簡諧運動231
§２３２有阻尼的受迫振子233
§２３３電共振235
§２３４自然界中的共振現象237
第２４章瞬變態242
§２４１振子的能量242
§２４２阻尼振動244
§２４３電瞬變態246
第２５章線性系統及其綜述249
§２５１線性微分方程249
§２５２解的疊加250
§２５３線性系統中的振動253
§２５４物理學中的類比255
§２５５串聯和並聯阻抗257
第２６章光學：最短時間原理259
§２６１光259
§２６２反射與折射260
§２６３費馬最短時間原理261
§２６４費馬原理的應用263
§２６５費馬原理的更精確表述267
§２６６最短時間原理是怎樣起作
用的268
第２７章幾何光學269
§２７１引言269
§２７２球面的焦距269
§２７３透鏡的焦距272
§２７４放大率274
§２７５透鏡組275
§２７６像差276
§２７７分辨本領276
第２８章電磁輻射278
§２８１電磁學278
§２８２輻射280
§２８３偶極輻射子282
§２８４干涉283
第２９章干涉285
§２９１電磁波285
§２９２輻射的能量286
§２９３正弦波287
§２９４兩個偶極輻射子288
§２９５干涉的數學290
第３０章衍射294
§３０１n個相同振子的合振幅294
§３０２衍射光柵29６
§３０３光柵的分辨本領299
§３０４拋物形天線300
§３０５彩色薄膜、晶體301
§３０６不透明屏的繞射302
§３０７振盪電荷組成的平面所產
生的場30４
第31章折射率的起源307
§３１１折射率307
§３１２物質引起的場310
§３１３色散312
§３１４吸收314
§３１５電波所攜帶的能量315
§３１６屏的繞射316
第32章輻射阻尼、光的散射318
§３２１輻射電阻318
§３２２能量輻射率319
§３２３輻射阻尼320
§３２４獨立的輻射源322
§３２５光的散射323
第33章偏振327
§３３１光的電向量327
§３３２散射光的偏振性328
§３３３雙折射329
§３３４起偏振器331
§３３５旋光性332
§３３６反射光的強度332
§３３７異常折射334
第34章輻射中的相對論效應337
§３４１運動輻射源337
§３４２求「表觀」運動338
§３４３同步輻射340
§３４４宇宙中的同步輻射342
§３４５軔致輻射343
§３４６多普勒效應343
§３４７ω， k四元向量345
§３４８光行差347
§３４９光的動量347
第３５章色視覺349
§３５１人眼349
§３５２顏色依賴光的強度350
§３５３色感覺的測量352
§３５４色品圖355
§３５５色視覺的機制356
§３５６色視覺的生理化學358
第３６章視覺的機制361
§３６１顏色的感覺361
§３６２眼睛的生理學363
§３６３視桿細胞366
§３６４（昆蟲的）複眼367
§３６５其他的眼睛370
§３６６視覺的神經學371
第３７章量子行為376
§３７１原子力學376
§３７２子彈實驗377
§３７３波的實驗378
§３７４電子的實驗380
§３７５電子波的干涉381
§３７６追蹤電子382
§３７７量子力學的基本原理385
§３７８不確定原理386
第３８章波動觀點與粒子觀點的
關係388
§３８１機率波幅388
§３８２位置與動量的測量389
§３８３晶體衍射392
§３８４原子的大小393
§３８５能階395
§３８６哲學意義396
第３９章氣體分子動理論399
§３９１物質的性質399
§３９２氣體的壓強400
§３９３輻射的壓縮性404
§３９４溫度與動能405
§３９５理想氣體定律408
第４０章統計力學原理411
§４０１大氣的指數變化律411
§４０２玻爾茲曼定律412
§４０３液體的蒸發413
§４０４分子的速率分佈415
§４０５氣體比熱418
§４０６經典物理的失敗419
第４１章布朗運動422
§４１１能量均分422
§４１２輻射的熱平衡424
§４１３能量均分與量子振子428
§４１４無規行走430
第４２章分子動理論的應用433
§４２１蒸發433
§４２２熱離子發射436
§４２３熱電離437
§４２４化學動力學439
§４２５愛因斯坦輻射律440
第４３章擴散444
§４３１分子間的碰撞444
§４３２平均自由程446
§４３３漂移速率447
§４３４離子電導率449
§４３５分子擴散450
§４３６熱導率453
第４４章熱力學定律455
§４４１熱機、第一定律455
§４４２第二定律457
§４４３可逆機458
§４４４理想熱機的效率461
§４４５熱力學溫度463
§４４６熵465
第４５章熱力學範例469
§４５１內能469
§４５２應用472
§４５３克勞修斯克拉珀龍方程式475
第４６章棘輪和掣爪479
§４６１棘輪是怎樣運作的479
§４６２作為熱機的棘輪480
§４６３力學中的可逆性482
§４６４不可逆性483
§４６５序與熵485
第４７章聲、波動方程式488
§４７１波488
§４７２聲的傳播490
§４７３波動方程式491
§４７４波動方程式的解493
§４７５聲速494
第４８章拍496
§４８１兩列波的相加496
§４８２拍子和調製498
§４８３旁頻帶499
§４８４定域波列501
§４８５粒子的機率幅503
§４８６三維空間的波504
§４８７簡正模式505
第４９章波模507
§４９１波的反射507
§４９２具有固有頻率的約束波508
§４９３二維波模510
§４９４耦合擺513
§４９５線性系統514
第５０章諧波516
§５０１樂音516
§５０２傅立葉級數517
§５０３音色與諧與518
§５０４傅立葉係數520
§５０５能量定理523
§５０６非線性響應524
第５１章波527
§５１１舷波527
§５１２衝擊波528
§５１３固體中的波531
§５１４表面波534
第５２章物理定律的對稱性538
§５２１對稱操作538
§５２２空間與時間的對稱性538
§５２３對稱性與守恆定律541
§５２４鏡面反射541
§５２５極向量與軸向量544
§５２６哪一隻只是右手545
§５２７宇稱不守恆546
§５２８反物質547
§５２９對稱破缺549
索引５５０
附錄５５7
內容介紹
《費曼物理學講義》對物理學的全貌進行了細緻、富有見地的闡述。 全書物理概念、理論架構清晰，講述生動，富有啟發性，擁有同類教材無法企及的深度與廣度。 全書涵蓋牛頓力學、統計物理學、麥克斯韋電動力學以及量子力學等內容，不僅對於物理系學子是優秀的教材，對於每一個試圖理解現代物理的讀者都是不可多得的經典讀物。
第 2 卷集中講述電磁學，主要內容有：靜電學與高斯定律；磁場；感應定律；麥克斯韋方程組及其在各種情況下的解；場的洛倫茲變換；鐵磁性；彎曲時空等。
目錄
第１章電磁學1
§１１電力1
§１２電場和磁場3
§１３向量場的特徵4
§１４電磁學定律6
§１５場是什麼10
§１６科學技術中的電磁學12
２章向量場的微分運算13
§２１對物理學的理解13
§２２標量場與向量場－T與h
14
§２３場的微商－梯度16
§２４算符 19
§２５ 的運算20
§２６熱流的微分方程21
§２７向量場的二階微商22
§２８陷阱25
第３章向量積分運算27
§３１向量積分；ψ的線積分27
§３２向量場的通量29
§３３來自小立方體的通量；
高斯定理31
§３４熱傳導；擴散方程式33
§３５向量場的環流35
§３６圍繞一正方形的環流；
斯托克斯定理36
§３７無旋度場與無散度場38
§３８總結39
第４章靜電學41
§４１靜電41
§４２庫侖定律；疊加原理42
§４３電位44
§４４E＝－46
§４５E的磁通量48
§４６高斯定理；E的散度51
§４７帶電球體的場52
§４８場線；等位面52
５章高斯定律的應用55
§５１靜電學就是高斯定律加…
55
§５２靜電場中的平衡55
§５３有導體時的平衡56
§５４原子的穩定性57
§５５線電荷的場57
§５６面電荷；平行板58
§５７帶電球體；球殼60
§５８點電荷的場是否精確
為１/r２60
§５９孤立導體的場63
§５１０導體空腔內的場64
第６章在各種情況下的電場66
§６１靜電勢的方程組66
§６２電偶極子67
§６３向量方程式述評69
§６４偶極子勢的梯度表示70
§６５任意電荷分佈的偶極子近似
72
§６６帶電導體的場74
§６７鏡像法74
§６８導電平面附近的點電荷75
§６９導電球體附近的點電荷77
§６１０電容器與平行極板78
§６１１高（電）壓擊穿80
§６１２場致發射顯微鏡81
７章在各種情況下的電場（續）83
§７１求靜電場的各種方法83
§７２二維場；復變函數84
§７３等離子體振盪88
§７４電解質內的膠態粒子90
§７５柵極的靜電場93
目錄第８章靜電能95
§８１電荷的靜電能；均勻帶電球
95
§８２電容器的能量；作用於帶電
導體上的力96
§８３離子晶體的靜電能99
§８４核內的靜電能101
§８５靜電場中的能量104
§８６點電荷的能量107
第９章大氣中的電學109
§９１大氣的電位梯度109
§９２大氣中的電流110
§９３大氣電流的來源112
§９４雷雨113
§９５電荷分離的機制116
§９６閃電119
第１０章電介質122
§１０１介電常數122
§１０２極化向量P124
§１０３極化電荷124
§１０４有電介質時的靜電方程組
127
§１０５有電介質時的場與力129
第１１章在電介質內部132
§１１１分子偶極子132
§１１２電子極化強度132
§１１３極性分子；取向極化135
§１１４電介質空腔裡的電場137
§１１５液體的介電常數；克勞
修斯莫索提方程式139
§１１６固態電介質140
§１１７鐵電現象；ＢａＴｉＯ３141
第１２章靜電模擬145
§１２１相同的方程組具有相同
的解145
§１２２熱流；無限大平面邊界附近的
點源146
§１２３繃緊的薄膜149
§１２４中子擴散；均勻媒介中的
均勻球形源151
§１２５無旋流體的流動；從球旁
經過的流動154
§１２６照度；對平面的均勻照明
156
§１２７自然界的「基本統一性」157
第１３章靜磁學159
§１３１磁場159
§１３２電流；電荷守恆159
§１３３作用於電流上的磁力161
§１３４恆定電流的磁場；安培定律
162
§１３５直導線與螺線管的磁場；
原子電流163
§１３６磁場與電場的相對性165
§１３７電流與電荷的變換170
§１３８疊加原理；右手定則171
１４章在各種不同情況下的磁場
173
§１４１矢勢173
§１４２已知電流的矢勢176
§１４３直導線177
§１４４長螺線管178
§１４５一個小電流迴路的場；磁偶
極子180
§１４６電路的矢勢182
§１４７畢奧薩伐爾定律182
第１５章矢勢184
§１５１作用於一電流迴路的力；
偶極子能量184
§１５２機械能與電能186
§１５３恆定電流的能量189
§１５４B與A的比較190
§１５５矢勢與量子力學192
§１５６對靜態是對的而對動態
將是錯的198
第１６章感生電流201
§１６１電動機與發電機201
§１６２變壓器與電感204
§１６３作用於感生電流上的力206
§１６４電工技術210
第１７章感應定律213
§１７１感應的物理過程213
§１７２「通量法則」的一些例外215
§１７３感生電場使粒子加速；電子
感應加速器216
§１７４一個佯謬218
§１７５交流發電機219
§１７６互感222
§１７７自感224
§１７８電感與磁能225
第１８章麥克斯韋方程組230
§１８１麥克斯韋方程組230
§１８２新的項是如何運作的232
§１８３全部經典物理學234
§１８４行移場235
§１８５光速238
§１８６求解麥克斯韋方程組；位能和
波動方程239
第１９章最小作用量原理243
§19１專題演講(完全按演講記錄付
印)243
§19２演講後補充的一段筆記258
２０章麥克斯韋方程組在自由空間
中的解259
§２０１自由空間中的波；平面波
259
§２０２三維波266
§２０３科學的想像268
§２０４球面波270
第２１章有電流和電荷時麥克斯韋
方程組的解275
§２１１光與電磁波275
§２１２由點源產生的球面波276
§２１３麥克斯韋方程組的通解278
§２１４振盪偶極子的場280
§２１５運動電荷的位能；李納和
維謝爾通解284
§２１６等速運動電荷的勢；洛倫
茲公式287
第２２章交流電路290
§２２１阻抗290
§２２２發電機294
§２２３理想元件網路；基爾霍夫
法則297
§２２４等效電路300
§２２５能量302
§２２６梯形網路303
§２２７濾波器305
§２２８其他電路元件308
第２３章空腔共振器312
§２３１實際電路元件312
§２３２在高頻時的電容器314
§２３３共振空腔318
§２３４腔模321
§２３５空腔與共振電路323
第２４章波導326
§２４１傳輸線326
§２４２矩形波導329
§２４３截止頻率331
§２４４導波的速率333
§２４５導波的觀測334
§２４６波導管334
§２４７波導模式337
§２４８另一種看待導波的方法337
第２５章用相對論符號表示的電動力學
341
§２５１四維向量341
§２５２標積343
§２５３四維梯度346
§２５４用四維符號表示的電動
力學349
§２５５運動電荷的四維勢350
§２５６電動力學方程組的不變性
351
第２６章場的洛倫茲變換353
§２６１運動電荷的四維勢353
§２６２勻速點電荷的場355
§２６３場的相對論轉換358
§２６４用相對論符號表示的
運動方程式364
第２７章場的能量和場的動量368
§２７１局域守恆368
§２７２能量守恆與電磁學369
§２７３電磁場中的能量密度和
能流370
§２７４場能的不確定性373
§２７５能流實例374
§２７６場的動量377
第２８章電磁品質381
§２８１點電荷場的能量381
§２８２運動電荷場的動量382
§２８３電磁品質383
§２８４電子作用於其自身上的力
384
§２８５改進麥克斯韋理論的嘗試
387
§２８６核力場393
第２９章電荷在電場和磁場中的運動
395
§２９１在勻強電場或勻強磁場中
的運動395
§２９２動量分析395
§２９３靜電透鏡397
§２９４磁透鏡398
§２９５電子顯微鏡398
§２９６加速器中的導向場399
§２９７交變梯度聚焦法402
§２９８在交叉的電場和磁場中的
運動404
第３０章晶體的內禀幾何405
§３０１晶體的內禀幾何405
§３０２晶體中的化學鍵407
§３０３晶體生長407
§３０４晶格408
§３０５二維對稱性409
§３０６三維對稱性412
§３０７金屬強度414
§３０８位錯與晶體生長415
§３０９布拉格奈晶體模型416
第３１章張量417
§３１１極化張量417
§３１２張量分量的轉換419
§３１３能量橢球420
§３１４其他張量；慣量張量423
§３１５叉積425
§３１６應力張量426
§３１７高階張量429
§３１８電磁動量的四維張量430
第３２章稠密材料的折射率433
§３２１物質的極化433
§３２２在電介質中的麥克斯韋
方程組435
§３２３電介質中的波437
§３２４複折射率440
§３２５混合物的折射率441
§３２６金屬中的波442
§３２７低頻近似與高頻近似；趨膚
深度與等離子體頻率444
第３３章表面反射448
§３３１光的反射與折射448
§３３２稠密材料中的波449
§３３３邊界條件452
§３３４反射波與透射波455
§３３５金屬上的反射460
§３３６全內反射461
第３４章物質的磁性464
§３４１抗磁性和順磁性464
§３４２磁矩與角動量466
§３４３原子磁體的進動467
§３４４抗磁性468
§３４５拉莫爾定理470
§３４６經典物理不會提供抗磁性
或順磁性471
§３４７量子力學中的角動量472
§３４８原子的磁能474
第３５章順磁性與磁共振476
§３５１量子化磁態476
§３５２斯特恩格拉赫實驗478
§３５３拉比分子束法479
§３５４大塊材料的順磁性482
§３５５絕熱退磁冷卻法485
§３５６核磁共振486
第３６章鐵磁性489
§３６１磁化電流489
§３６２H場494
§３６３磁化曲線495
§３６４鐵芯電感497
§３６５電磁鐵499
§３６６自發磁化501
第３７章磁性材料507
§３７１已知的鐵磁性507
§３７２熱力學性質510
§３７３磁滯迴線512
§３７４鐵磁性材料517
§３７５特殊磁性材料518
第３８章彈性學522
§３８１胡克定律522
§３８２均勻應變523
§３８３扭轉的棒；剪切波527
§３８４彎曲的梁531
§３８５彎折534
第３９章彈性材料536
§３９１應變張量536
§３９２彈性張量539
§３９３在彈性體中的移動542
§３９４非彈性行為545
§３９５計算彈性常數547
第４０章乾水的流動552
§４０１流體靜力學552
§４０２運動方程式553
§４０３定常流－伯努利定理557
§４０４環流561
§４０５渦線563
第４１章濕水的流動566
§４１１黏性566
§４１２黏性流動569
§４１３雷諾數570
§４１４經過一圓柱體的流動572
§４１５零黏性極限575
§４１６庫埃特流動576
第４２章彎曲空間579
§４２１二維彎曲空間579
§４２２三維空間的曲率584
§４２３我們的空間是彎曲的585
§４２４時空中的幾何學587
§４２５引力與等效原理587
§４２６在引力場中鐘的快慢588
§４２７時空的曲率591
§４２８在彎曲時空中的運動
592
§４２９愛因斯坦的引力理論594
索引596
附錄602
