牛頓光學（第二版） 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

編輯推薦

　　科學元典是科學史和人類文明史上她時代的豐碑，是曆經時聞考驗的不朽之作，讓我們一起仰望先賢，迴眸曆史，體悟原汁原味的科學發現。
　　光究竟是“粒子”還是“波”？17世紀以來，在以惠更斯《光論》為代錶的¨波動說和以牛頓《光學》為代錶的“微粒說”之間，展開瞭一場長達200餘年的大論戰……

內容簡介

　　《牛頓光學（第2版）》收入的著作，是自文藝復興時期現代科學誕生以來，經過足夠長的曆史檢驗的科學經典。為瞭區彆於時下被廣泛使用的“經典”一詞，我們稱之為“科學元典”。我們這裏所說的“經典”，不同於歌迷們所說的“經典”，也不同於錶演藝術傢們朗誦的“科學經典名篇”。受歌迷歡迎的流行歌麯屬於“當代經典”，實際上是時尚的東西，其含義與我們所說的代錶傳統的經典恰恰相反。錶演藝術傢們朗誦的“科學經典名篇”多是錶現科學傢們的情感和生活態度的散文，甚至反映科學傢生活的話劇颱詞，它們可能膾炙人口，是否屬於人文領域裏的經典姑且不論，但基本上沒有科學內容。並非知名科學大師的一切言論或者是廣為流傳的作品都是科學經典。

目錄

《牛頓光學》導讀
愛因斯坦序
聲明
聲明Ⅰ
聲明Ⅱ
第四版聲明
第一編
第一部分
定義1-8
公理1-8
命題1-8
第二部分
命題1-11
第二編
第一部分 關於薄的透明物體的反射、摺射和顔色的觀察
第二部分 評論前述觀察
第三部分 關於自然界物體的永久顔色和它們與透明薄片的顔色之間的
類似性
第四部分 關於厚透明拋光片的反射和顔色的觀察
第三編
第一部分 關於光綫的拐摺以及由此産生的顔色的觀察
疑問1-31
譯後記

前言/序言

好的，這是一份針對一本名為《牛頓光學（第二版）》的書籍的不包含該書內容的詳細圖書簡介。 --- 深入探索：光綫的奧秘與物質的結構——《量子電動力學導論與前沿應用》 作者： 艾倫·斯圖爾特（Alan Stewart），物理學博士，普林斯頓高等研究院高級研究員 譯者： 李明德，清華大學物理係教授 齣版社： 環球科學齣版社 齣版年份： 2023年 導言：超越經典的光的形態 在人類對自然現象的認知長河中，光無疑是最令人著迷、也最富挑戰性的課題之一。自古希臘的哲學傢們對光流動的路徑進行猜測，到近代理論物理學傢們將其納入更宏大的理論框架，光的研究始終是物理學進步的驅動力。本書《量子電動力學導論與前沿應用》（以下簡稱《導論》）並非是對經典光學的簡單迴顧，而是聚焦於二十世紀以來物理學最偉大的成就之一——量子電動力學（Quantum Electrodynamics, QED）的構建、精確性檢驗及其在當代科技前沿的深刻應用。 本書旨在為具備紮實經典電磁學和基礎量子力學知識的讀者，提供一個深入理解光與物質相互作用的微觀機製的詳盡路綫圖。我們著重探討瞭光子作為基本粒子的概念如何從根本上重塑瞭我們對電磁現象的理解，並展示瞭QED如何成為迄今為止理論預測精度最高的物理學理論。 第一部分：量子場論的基石——從規範場到費米子 本部分首先為讀者構建理解QED所必需的理論框架。我們摒棄瞭早期的半經典處理方法，直接從量子場論（QFT）的基本公設齣發。 第一章：相對論性量子力學迴顧與狄拉剋方程的引入 本章重溫瞭狹義相對論對量子力學結構的影響，詳細推導瞭描述電子等自鏇$1/2$費米子的狄拉剋方程。我們深入分析瞭狄拉剋方程中自然湧現的正能態和負能態的物理意義，為引入“反粒子”的概念做好瞭理論準備。同時，對自鏇、宇稱和時間反演等關鍵對稱性在相對論框架下的行為進行瞭細緻的討論。 第二章：規範不變性與光子的誕生 這是全書的核心之一。本章詳細闡述瞭規範對稱性在構建相互作用理論中的核心地位。我們從阿貝爾（Abelian）規範理論——電磁場的經典拉格朗日量齣發，通過引入最小耦閤原理和規範場（光子場 $A^mu$），自然地導齣瞭光子作為規範玻色子的存在性及其與電子的相互作用項。討論瞭洛倫茲規範和庫侖規範的選擇如何影響場方程的錶述，但強調瞭物理結果對規範選擇的獨立性。 第三章：量子化與散射矩陣 本章將經典場提升到量子場。我們采用瞭正則量子化的方法，對電子場和光子場進行對易關係（或反易關係）的構造，從而將經典場重構為産生和湮滅算符。這使得我們可以將描述自由場的哈密頓量對角化，並構建齣描述相互作用態的S矩陣。本章的重點是費曼圖的引入——作為對S矩陣微擾展開的直觀圖形化錶示，為後續計算奠定瞭基礎。 第二部分：費曼圖的精確計算與物理圖像 本部分是QED計算技術的精髓所在。讀者將學習如何運用費曼規則從理論推導齣可被實驗觀測的物理量，如截麵和衰變率。 第四章：一階微擾論：湯姆孫散射的修正與電子的異常磁矩 本章應用第一級費曼圖進行具體計算。詳細推導瞭電子在真空光子場中散射的微分解（即廣義的湯姆孫散射），並展示瞭計算電子的反常磁矩（$g-2$）的一階圖。通過與實驗數據的比對，初步展示瞭QED驚人的預測能力，為理解電子的“內在”電磁屬性提供瞭理論工具。 第五章：輻射修正與紫外災難 當計算涉及更高階的微擾展開時，不可避免地會齣現無窮大的問題。本章專注於處理由“真空漲落”引起的自能、真空極化和光子自能等一圈圖。詳細探討瞭如何通過正則化技術暫時處理這些無窮大，為核心的重整化過程做鋪墊。 第六章：重整化理論的嚴謹性 重整化是QED理論從數學上自洽的關鍵一步。本章係統闡述瞭重整化群的基本思想，解釋瞭“裸參數”與“物理可測量參數”之間的關係。我們區分瞭可重整化理論和不可重整化理論，並嚴格證明瞭QED的規範不變性確保瞭其在處理一圈修正後的物理量時仍然保持自洽。 第三部分：前沿應用與實驗檢驗 QED的理論完備性必須接受最嚴苛的實驗檢驗。本部分將視野擴展到超齣標準計算的領域，探討現代物理實驗如何不斷逼近QED的極限。 第七章：高精度光譜學與蘭姆位移 本章深入探討瞭QED對原子能級最精細的修正。詳細分析瞭蘭姆位移（Lamb Shift）的産生機製——由虛擬光子與電子的相互作用導緻能級的微小分裂。展示瞭如何利用QED計算精確預測這一效應，及其在檢驗相對論量子力學正確性中的關鍵作用。 第八章：非綫性光學與真空的結構 本章關注強電磁場下光與光的相互作用。討論瞭QED預言的光子-光子散射（$gamma gamma o gamma gamma$）過程，該過程隻能通過真空中的虛電子對進行中介。分析瞭在高能或極端靜電場下，真空可能錶現齣的非綫性光學響應，如虛電子對的産生等前沿課題。 第九章：QED在強引力場中的地位與未來展望 作為結語，本章探討瞭QED如何與廣義相對論的交叉點。討論瞭在極端環境（如中子星錶麵或黑洞視界附近）下，光子的傳播和相互作用可能受到時空麯率的影響。最後，本書展望瞭QED如何作為標準模型的基礎，與強核力、弱核力相結閤，共同構建描述自然界所有已知基本力的統一理論圖景。 --- 目標讀者 本書適閤高等院校物理學、理論物理學、應用物理學專業的高年級本科生和研究生，以及希望全麵深入理解量子電動力學理論基礎和前沿研究動態的科研人員。 預備知識要求： 經典電磁學（麥剋斯韋方程組）、狹義相對論、經典場論基礎、以及基礎的量子力學（薛定諤方程、角動量理論）。 本書特色： 本書的獨特之處在於其對理論推導的完整性，從基本公設齣發構建QED，並嚴格處理瞭重整化問題，而非僅僅停留在費曼圖的錶麵應用。它提供瞭一個嚴謹的路徑，使讀者能夠真正掌握這門被譽為“物理學皇冠上明珠”的理論。