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費曼物理學訣竅【增訂版】:費曼物理學講義解題附錄

費曼物理學訣竅【增訂版】:費曼物理學講義解題附錄

作者: 理查.費曼
出版社: 天下文化
出版日期: 2019/12/10
ISBN-13: 9789863202752
書店 1






內容描述


最偉大的物理教師費曼博士,
  這回要教你前所未見的學習訣竅和求學態度:
  怎麼面對進來一流學校之後,不再名列前茅的事實?
  要學好物理,必須先學會哪些數學知識和工具?
  如何抓物理學講義的重點,如何解物理習題?
  本書末尾還收錄了精選的基礎觀念習題與力學題庫。
  你可以從這裡建立學習自信,學到解題訣竅,
  再動手做習題,讓自己的物理功力更上層樓。

  這四堂課是《費曼物理學講義》最精彩的遺珠,
  增訂版新增三篇對作者群的訪談。

  1961年,費曼在加州理工學院所開的大一物理課已接近第一學期的尾聲,他並沒打算再趕進度,而是花了三堂課和學生談談求學的態度和方法。他向學生開示了:怎麼面對進來一流學校之後,不再名列前茅的事實;要學好物理,必須先學會哪些數學知識和工具;更重要的是,費曼還示範給學生看——如何抓物理學講義的重點,如何解物理習題!

  接下來是一堂談到「慣性導引」的課。這些就是費曼認為「不幸被遺漏掉」的四堂課。

  本書最後還精選了一些當初為《費曼物理學講義》而設計的習題,特別是與基礎觀念與力學有關的題目,「在數字或分析上都很單純,但在內涵上卻是深刻且有啟發性」。

  這本《費曼物理學訣竅》內容更基礎,主題更實用,從中學生到研究生都會受用無窮。我們可以從書中感受到,費曼確實是一位難得的好老師。


目錄大綱


再版序    新增三篇專訪                高利伯、雷頓
前言        不巧的「紅皮書」        雷頓
初版序    重建四堂費曼物理課    高利伯
誌謝
 
山德士回憶錄        《費曼物理學講義》的由來        山德士
專訪之一        費曼訪談
專訪之二        羅伯.雷頓訪談
專訪之三        羅卻.沃革特訪談
 
第1章必須先知道的數學知識
複習課第一講
1-1複習課介紹
1-2加州理工學院之牛後
1-3學物理所需的數學
1-4微分
1-5積分
1-6向量
1-7向量的微分
1-8線積分
1-9一個簡單的例子
1-10三角法
 
第2章定律及直覺
複習課第二講
2-1物理定律
2-2非相對論性近似
2-3力作用下的運動
2-4力與其位能
2-5從範例中學習物理
2-6實地瞭解物理學
2-7機器設計上的一個問題
2-8地球的脫離速度
其他種解法
A利用幾何方法求出重物的加速度
B利用三角學方法求出重物的加速度
C利用力矩與角動量求出重物所受的力
 
第3章問題與解答
複習課第三講
3-1衛星運動
3-2原子核的發現
3-3基本火箭方程式
3-4數值積分
3-5化學火箭
3-6離子推進火箭
3-7光子推進火箭
3-8靜電質子束致偏器
3-9介子質量的測定
 
第4章動力學效應及其應用
4-1示範陀螺儀
4-2定向陀螺儀
4-3人工地平儀
4-4穩定船舶用陀螺儀
4-5迴轉羅盤
4-6陀螺儀在設計與製造上的改進
4-7加速度計
4-8一套完整的導航系統
4-9地球旋轉的效應
4-10旋轉的圓盤
4-11地球的章動
4-12天文學上的角動量
4-13量子力學上的角動量
4-14演講之後
 
第5章精選習題
5-1能量守恆,靜力學
5-2刻卜勒定律與重力
5-3運動學
5-4牛頓定律
5-5動量守恆
5-6向量
5-7三維空間中的二體非相對論性碰撞
5-8力
5-9位能與場
5-10單位與尺寸
5-11相對論性能量與動量
5-12二維轉動,中心質量
5-13角動量,轉動慣量
5-14三維轉動
習題答案
 
圖片來源
中英、英中對照索引


作者介紹


作者簡介

理查.費曼 Richard Feynman

  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。

麥可‧高利伯 Michael A. Gottlieb

  電腦程式設計師,與拉夫‧雷頓合作讓《費曼物理學講義》遺漏的四堂課重新問世。

拉夫‧雷頓 Ralph Leighton

  傳記作家,也是《費曼物理學講義》作者之一羅伯‧雷頓(Robert Leighton)的兒子。

譯者簡介

師明睿

  普度大學生物化學博士。

  先後在衛生署預防醫學研究所、中研院生醫所及生農所籌備處從事研究,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,現任職於疾病管制局。

  暇時從事自由翻譯工作。譯作有《費曼的6堂Easy物理課》、《費曼的6堂Easy相對論》、《觀念物理Ⅲ:物質三態.熱學》(皆為天下文化出版)等。

高涌泉/審訂者

  加州大學柏克萊分校物理博士。
  現任臺灣大學物理學系教授,專長為場論與粒子物理,認為量子力學是最奇妙的學問。

  喜歡柏拉圖、達爾文、愛因斯坦、費曼、魯迅的作品,也喜歡看各式各樣的電影與棒球比賽。除了學術論文以外,著有《另一種鼓聲:科學筆記》、《武士與旅人:續科學筆記》。

  翻譯本書〈再版序〉及三篇專訪。






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