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費曼物理學講義 I 力學、輻射與熱(4)光學與輻射 The Feynman Lectures on Physics, The Definitive Edition Volume 1

費曼物理學講義

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9789862167885
理查.費曼、羅伯.雷頓、馬修.山德士
田靜如
天下文化
2011年7月29日
120.00  元
HK$ 96
省下 $24
 
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叢書系列:知識的世界
規格:軟皮精裝 / 283頁 / 15.1*22.8cm / 普級 / 單色印刷 / 初版
出版地:台灣


知識的世界


自然科普 > 物理/化學 > 概論









  物理是最基本且無所不包的一門科學。

  請看看費曼如何將物理的深奧觀念,
  化約成簡單易懂的說法。

  本書的內容包含:

  ■ 幾何光學:探討比光波長大很多的尺度下的光的行為,是一種近似,卻很重要。
  ■ 最短時間原理:光從一點到另一點,會採取需時最短的路徑。
  ■ 電磁輻射:從電與磁的觀點,來看光的行為,光的部分性質因而得到闡釋。
  ■ 干涉:把兩個源所產生的輻射場合併在一起,會發生什麼情況?
  ■ 繞射:無法跟干涉做具體的區別,如果有許多波源,繞射一詞比較常用到。
  ■ 折射率:只要瞭解為何光波在不同物質中的波速會不同,就可以瞭解折射率。
  ■ 光散射:為什麼天空是藍的?為什麼我們看得到雲朵?這些都源自光的散射。
  ■ 偏振:我們要用光的電場是向量這一事實,來研究電場振盪的特別方向。
  ■ 視覺的機制:這個主題展現了物理與其他科學息息相關,非常引人入勝。

作者簡介

理查.費曼Richard P. 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(Los Alamos)實驗室服務,參與研發原子彈的曼哈坦計畫(Manhattan Project),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-Itiro Tomonaga)、許溫格(Julian Schwinger)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(Murray Gell-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(Oersted Medal for Teaching)。《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》(The Character of Physical Law)以及《量子電動力學》(Q.E.D.: The Strange Theory of Light and Matter)。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Robert B. Leighton

  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Matthew Sands

  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□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

審訂者簡介

高涌泉

  美國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。

譯者簡介

田靜如

  國立台灣師範大學理化系學士,美國加州大學洛杉磯分校物理化學碩士,德國波昂大學克庫勒有機化學研究所有機化學博士。曾任美國橡樹嶺國立研究所任資深研究員,從事超臨界流體、石油化學、界面化學、熱力學、光化學等領域的基礎科學研究。也曾執教於國立台灣師範大學翻譯研究所,教授科技翻譯。譯有《腐化》(書林出版)、《陽台上的化學家》、《溫度,決定一切》(天下文化出版)。。



費曼物理學講義 I
力學、輻射與熱
(4)光學與輻射
目錄

第26章 光學:最短時間原理
26-1 光
26-2 反射與折射
26-3 費馬的最短時間原理
26-4 費馬原理的應用
26-5 費馬原理的更精確陳述
26-6 事情的真相

第27章 幾何光學
27-1 緒論
27-2 球面的焦距
27-3 透鏡的焦距
27-4 放大率
27-5 複合透鏡
27-6 像差
27-7 鑑別率

第28章 電磁輻射
28-1 電磁學
28-2 輻射
28-3 偶極輻射器
28-4 干涉

第29章 干涉
29-1 電磁波
29-2 輻射能
29-3 正弦波
29-4 雙偶極輻射器
29-5 干涉的數學

第30章 繞射
30-1 n個相等振盪器的合成振幅
30-2 繞射光柵
30-3 光柵的鑑別率
30-4 拋物面天線
30-5 彩色薄膜;晶體
30-6 光經過不透明屏幕所產生的繞射
30-7 一整面振盪電荷所產生的場

第31章 折射率的來源
31-1 折射率
31-2 物質產生的場
31-3 色散
31-4 吸收
31-5 電波所攜帶的能量
31-6 屏幕導致的光繞射

第32章 輻射阻尼與光散射
32-1 輻射阻力
32-2 能量輻射率
32-3 輻射阻尼
32-4 獨立源
32-5 光散射

第33章 偏振
33-1 光的電場向量
33-2 散射光的偏振
33-3 雙折射
33-4 起偏器
33-5 旋光性
33-6 反射光強度
33-7 異常折射

第34章 輻射的相對論效應
34-1 運動源
34-2 找出「表觀」運動
34-3 同步輻射
34-4 宇宙同步輻射
34-5 制動輻射
34-6 都卜勒效應
34-7 □、k四維向量
34-8 光行差
34-9 光的動量

第35章 彩色視覺
35-1 人類的眼睛
35-2 色彩取決於強度
35-3 測量色彩知覺
35-4 色度圖
35-5 彩色視覺的機制
35-6 彩色視覺的生理化學

第36章 視覺的機制
36-1 感知色彩
36-2 眼睛生理學
36-3 視桿細胞
36-4 昆蟲的複眼
36-5 其他種類的眼睛
36-6 視覺神經學




其 他 著 作
1. 費曼物理學講義I 套書(共6冊):力學、輻射與熱 The Feynman Lectures on Physics, The Definitive Edition Volume 1
2. 費曼物理學講義 I:力學、輻射與熱(5)熱與統計力學 The Feynman Lectures on Physics, The Definitive Edition Volume 1
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4. 費曼物理學講義I ~ III(共14冊) The Feynman Lectures on Physics, The Definitive Edition Volume 1~III