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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

費曼物理學講義

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9789862167892
理查.費曼、羅伯.雷頓、馬修.山德士
田靜如、高涌泉
天下文化
2011年8月31日
107.00  元
HK$ 90.95
省下 $16.05
 
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叢書系列:知識的世界
規格:軟皮精裝 / 251頁 / 15.1*22.8 cm / 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









  《費曼物理學講義》共有三大卷,展現了最偉大的物理教師——費曼博士的獨到見解,以及縱覽物理學的非凡功力。第I卷的主題為力學、輻射與熱,共有六冊,第5冊說明熱與統計力學等相關觀念:量子力學、氣體運動論、統計力學、布朗運動、分子運動論、擴散、以及熱力學。
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。

本書的內容涵蓋:

  ■ 量子力學:可以描述物質的一切行為,尤其是原子尺度上發生的事情。
  ■ 氣體運動論:我們只想知道,平均而言,有多少原子在何處運動,以及各種效應發生的機率。
  ■ 統計力學:把力學原理應用到熱平衡上。
  ■ 布朗運動:在液體或氣體中懸浮的小粒子,會不停移動並變換方向,然而我們能夠判定這些粒子跑多遠!
  ■ 分子運動論:用分子或原子之間的碰撞觀點來描述物質的某些性質。
  ■ 擴散:放到容器中的氣體分子,受到原來容器中的氣體分子的撞擊,決定了擴散的特性。
  ■ 熱力學:不需要知道內部構造,只要找出物質各種性質的關係,這就是熱力學的主題。

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茲分校教學與研究,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

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)。

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。



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 電子實驗
37-5 電子波的干涉
37-6 觀看電子
37-7 量子力學第一原理
37-8 測不準原理

第38章 波動觀與粒子觀的關係
38-1 機率幅
38-2 位置與動量的測量
38-3 晶體繞射
38-4 原子的大小
38-5 能階
38-6 哲學上的意涵

第39章 氣體運動論
39-1 物質的性質
39-2 氣體壓力
39-3 輻射的壓縮性
39-4 溫度與動能
39-5 理想氣體定律

第40章 統計力學原理
40-1 指數式下降的大氣壓
40-2 波茲曼定律
40-3 液體的蒸發
40-4 分子速率的分布
40-5 氣體的比熱
40-6 古典物理的失敗

第41章 布朗運動
41-1 能量均分
41-2 輻射熱平衡
41-3 均分與量子振子
41-4 無規行走

第42章 分子運動論的應用
42-1 蒸發
42-2 熱離子發射
42-3 熱電離
42-4 化學分子運動學
42-5 愛因斯坦輻射定律

第43章 擴散
43-1 分子間的碰撞
43-2 平均自由徑
43-3 漂移速率
43-4 離子電導率
43-5 分子的擴散
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 理想引擎的效率
44-5 熱力學溫度
44-6 熵

第45章 熱力學闡述
45-1 內能
45-2 各種應用
45-3 克勞修斯—克拉伯隆方程式

第46章 棘輪與卡爪
46-1 棘輪如何做功
46-2 棘輪做為引擎
46-3 力學中的可逆性
46-4 不可逆性
46-5 序與熵




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(6)波 The Feynman Lectures on Physics, The Definitive Edition Volume 1
3. 費曼物理學講義I ~ III(共14冊) The Feynman Lectures on Physics, The Definitive Edition Volume 1~III
4. 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