伯克利物理学教程(SI版) 第1卷 力学(精装翻译版·原书第2版) 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

本书为“十三五”国家重点出版物出版规划项目，书除了介绍传统力学课程的内容外! 还专用一章较详细地论述了参考系及伽利略变换。 用后五章介绍了狭义相对论"全书强调力学在研究工作中的应用，

特别提到了在核物理和天文学中的应用实例。本书可作为高等院校物理学" 应用物理学专业或其他理工科专业的教材或参考书! 也可供相关科技人员参考。

中译本再版前言

“伯克利物理学教程” 序

“伯克利物理学教程” 原序（一）

“伯克利物理学教程” 原序（二）

出版说明

第２ 版前言

教学说明

致学生

记号与约定

第１ 章　绪论……………………………………………………………………………………… １

　１? １　自然界…………………………………………………………………………………………

２

　１? ２　理论的作用……………………………………………………………………………………

３

　１? ３　几何学与物理学………………………………………………………………………………

５

　　空间曲率的估计………………………………………………………………………………… ８

　　小尺度的几何学………………………………………………………………………………… １１

　１? ４　不变性………………………………………………………………………………………

１２

　　平移不变性……………………………………………………………………………………… １２

　　转动不变性……………………………………………………………………………………… １２

　习题………………………………………………………………………………………………… １２

　拓展读物…………………………………………………………………………………………… １３

第２ 章　矢量……………………………………………………………………………………… ２１

　２? １　语言和概念： 矢量…………………………………………………………………………

２２

　　矢量符号………………………………………………………………………………………… ２２

　　矢量相等………………………………………………………………………………………… ２３

　２? ２　矢量加法……………………………………………………………………………………

２４

　２? ３　矢量的乘积…………………………………………………………………………………

２６

　　标量积…………………………………………………………………………………………… ２７

　　矢量积…………………………………………………………………………………………… ３１

　２? ４　矢量微商……………………………………………………………………………………

３５

　　速度……………………………………………………………………………………………… ３６

　　加速度…………………………………………………………………………………………… ３８

　　　例? 圆周运动…………………………………………………………………………………

３８

　２? ５　不变量………………………………………………………………………………………

４０

各种基本矢量运算的例子……………………………………………………………………… ４１

　习题………………………………………………………………………………………………… ４２

　数学附录…………………………………………………………………………………………… ４５

　　对时间的微商， 速度和加速度………………………………………………………………… ４５

　　角度……………………………………………………………………………………………… ４７

　　函数ｅｘ …………………………………………………………………………………………… ４７

　　级数展开………………………………………………………………………………………… ４９

　　矢量与球极坐标………………………………………………………………………………… ５０

　　解析几何公式…………………………………………………………………………………… ５０

　　有用的矢量恒等式……………………………………………………………………………… ５１

　扩展读物…………………………………………………………………………………………… ５１

第3章 牛顿运动定律

第4章 参考系：伽利略变换

第5章 能量守恒

第6章 动量守恒和角动量守恒

第7章 谐振子：性质与实例

第8章 初等刚体力学

第9章 平方反比律的力

第10章 光的速率

第11章 狭义相对论：洛伦兹变换

第12章 相对论动力学：动量和能量

第13章 相对论动力学中的相关问题

第14章 等效原理

索引

基泰尔于英国剑桥大学获得学士学位，之后于1941年在威斯康辛大学麦迪逊分校获得博士学位。第二次世界大战期间在美国海军潜艇作战研究小组服务。战后于1945到1947年间在麻省理工学院任教。1947年至1951年在新泽西州贝尔实验室研究铁磁性。1951到1958年基泰尔在加州大学柏克莱分校任职，教授理论固体物理学（凝聚态物理学的分支）。他曾在1945、1956和1963年三次获得古根海姆学者荣誉，包含詹姆士·查尔斯·菲利普斯等著名科学家都曾是受过基泰尔指导的博士后研究员。基泰尔所著的的固体物理教材《固态物理学导论》（Introduction to Solid State Physics，*版为第八版），以及和赫伯特·克勒默合著的《Thermal Physics》是世界各地物理系学生的经典教材。

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编辑推荐

《伯克利物理学教程》中译本自上世纪七十年代印行以来已过去三十多年。然而，即便如此，时至今日国内高校从事物理教学的教师和选修基础物理课程的学生乃至研究生仍然感觉，由于本教程独具匠心的内容编排体系，作为一家之言，无论是对基础物理的教、学还是应用，以及对从事相关的研究工作而言，《伯克利物理学教程》依旧不失为一部极有阅读、参考价值的优秀教程。令人遗憾的是，由于诸多历史原因，曾经风靡一时的《伯克利物理学教程》如今在市面上已难觅其踪影，加之原版本以英制单位为主，使其进一步的普及受到一定制约。而近几年，国外陆续推出了该套教程的*版本——SI版（国际单位制版）。在此背景下，机械工业出版社决定重新正式引进本套教程，继2014年推出本教程的英文影印版后，再次委托复旦大学、北京大学和南开大学的教授承担翻译修订工作，推出了精装中译本（电磁学卷将于2017年出版），以飨读者！希望这部原汁原味的经典著作能满足物理教师的教学与研究之用！

书摘插图

教学说明

本书显然是作为教科书而编写的。对学生程度的要求是假定他们已学过一些微积分，目前还在继续学习，而且已学完了高中物理课程。在伯克利的加州大学，理工科学生是在一年级季度开始学习微积分，而在第二季度一面学习本课程，一面继续学习微积分。他们开始上物理课时已经学过微分，至少在这一季度中间开始接触到积分。教学计划安排得如此紧密，这就要求与数学课教师密切配合。当然，这时学生还没有学过微分方程，所以在第3章和第7章末的数学附录中有一些介绍几种简单微分方程解法的材料。在像现在这样的力学课程中，需要求解的微分方程类型并不多，我们相信，学生全部可以学会。

本书作为普通物理课程的正式入门教材，内容可能过多，为此，我们建议教师不必一字不漏地全讲。有许多这样的入门课程，是不包括狭义相对论的，所以，前九章是对经典力学的系统介绍。可是，即使是这些内容，如果全都讲到，对于在只有九周或十周时间的一个季度的课程或者一个学期通常只有部分时间讲授力学来说，仍然太多了。因此，我们在下面提出了一些建议，说明各章的要求。有时人们不希望在一门入门课程中包括电学或磁学问题。我们相信，这本教材可以按这种方式来使用，尽管会有许多学生对电学问题有浓厚兴趣。许多教师对于大量删减材料也感到为难。根据我们的经验，与其泛泛地讲很多内容，还不如努力讲好其中一部分内容。书中较深的一些章节和高级课题是供优秀学生阅读的，这些可以发挥他们的才能；这些部分也可供学生在以后继续学习物理学时作为参考材料。

媒体评论

该教程编写的意图，是尽可能地反映近百年来物理学的巨大进展，按照当前物理学工作者在各个前沿领域所使用的方式来介绍物理学。该教程引入狭义相对论、量子物理学和统计物理学的概念，从较新的统一的观点来阐明物理学的基本原理，以适应现代科学技术发展对物理教学提出的要求。当年《伯克利物理学教程》的作者们以巨大的勇气和扎实深厚的学识做出了杰出的工作，直到今天，回顾《伯克利物理学教程》，我们仍然可以从中得到许多非常有益的启示。

——赵凯华 陆果

时至今日，无论是对基础物理的教、学还是应用，以及对从事

相关的研究工作而言，“伯克利物理学教程” 依旧不失为一套极有阅读和参考价值

的优秀教程。

——复旦大学 蒋平

我很高兴为这套“伯克利物理学教程” 作序，这是一项旨在反映过去百年来物理学巨大变革的本科阶段课程改革的大项目。这套教程得益于许多在前沿研究领域工作的物理学家的努力，

也有幸得到了国家科学基金会的资助。这套教程已经在加州大学伯克利分校的低年级物理课上成功试用了好几

个学期， 它象征着教育方面的显著进展， 我希望今后能被极广泛地采用。（该系列教材首次出版时的背景）

——克拉克·克尔（加州大学伯克利分校前校长）

前言

第2版前言

《力学》卷自成书以来已经使用了将近七年，几年前就已感到应该考虑修订了。那时我们每人都已在伯克利使用这本书讲授过好几遍了。我们根据自己的教学经验以及与本校和其他学院同行们的讨论，逐渐提出和考虑了一些修改意见，以使这本书作为理工科学生的入门课程更适合教学目标。

我们力图保持整套《伯克利物理学教程》的特色，不改变它所开创的新的教学方式，这就是引用研究实验工作中的例子，并介绍一些过去认为对入门课程太深但十分有意义的课题。我们还从第1版中删去了一些“高级课题”，并把原来第15章“近代物理学中的粒子”全部删去。我们认为，那些内容在目前水平的课程中并不是常常用到的。重大的修改是完全重新改写了关于刚体运动的第8章。虽然这一章现在无疑是更通俗化了，可是它更适合于学生目前的程度。各课题编排的顺序基本未变，只是把第3章和第4章对调了一下，这是希望使学生先熟悉一下牛顿运动定律的一些普通应用，以便有助于更好地理解较深一些的伽利略变换的概念。后，鉴于学生在数学，特别是在微分方程方面曾遇到很大困难，为此我们增补了一些“数学附录”。

后面的“教学说明”，就教师应该怎样使用本书作为教材作了比较详细的说明。作为能够在一个季度或一个学期恰当使用的教材来说，新版中的材料仍然过多。任课教师应有意识地选择讲授的内容。近年来，伯克利改行季度制，使得实验课无法与季度的力学内容相配合。入门性质的基础课程应该同实验课密切结合。波提斯和杨修订的《伯克利物理学实验》一书，编写有同任何力学入门课程相配合的有价值的实验。

书籍介绍

本书为“十三五”国家重点出版物出版规划项目，书除了介绍传统力学课程的内容外! 还专用一章较详细地论述了参考系及伽利略变换。 用最后五章介绍了狭义相对论"全书强调力学在研究工作中的应用， 特别提到了在核物理和天文学中的应用实例。本书可作为高等院校物理学" 应用物理学专业或其他理工科专业的教材或参考书! 也可供相关科技人员参考。