編輯推薦
《中外物理學精品書係:高溫超導物理(第二版)》取材麵較廣,內容較為豐富而翔實,並試圖從較高的視角,突齣物理內涵.既是一部教科書又是一部專著.讀者的範圍較廣.介紹實驗部分,涉及的實驗技術較廣,會涉及到在二十年中人們已經取得共識的一些理論概念、模型、方法、公式以及關於它們的優缺點的論述.讀者會發現,隨著對實驗事實的瞭解,往往會與一些未必成熟的理論概念相比較.因為,超導電性本質上是一個十分精巧的量子力學現象.對於它的適當理解,需要許多深刻的概念,雖然這些概念本質上是簡單的.但是,無論是理論工作者還是實驗工作者都應該逐漸地熟悉它們.有些模型不一定是正確的,但是在與實驗的對比中,會有助於對實驗內涵的深入理解,這也是本書的特色。
內容簡介
《中外物理學精品書係:高溫超導物理(第二版)》的重點內容,是描述高溫超導物理體的基本原理和定態問題的處理,以及一些常用的近似方法,同時介紹當今超導物理學的新進展。主要是在第一版的基礎上,增加近些年的新近研究成果。
作者簡介
韓汝珊,北京大學物理學院教授。
目錄
1 引言
2 高溫超導銅氧化物晶體結構的特點與相圖
3 正常態的反常特性、電子間的電荷關聯及實空間局域配對
4 自鏇關聯、磁性及與超導共存
5 空穴態時的電荷轉移隙及正常態反常時的費米麵的特徵
6 正常態反常及費米麵(費米包)隨摻雜的演進
7 超導態的反常特性
8 補充磁激發
9相關理論概念簡介
10結束語
前言/序言
《經典力學導論:從牛頓到拉格朗日》 圖書簡介 本書旨在為物理學、工程學及相關領域的研究者、教師和高年級本科生提供一個全麵而深入的經典力學框架。我們相信,對物理學基礎的掌握,特彆是對力學原理的深刻理解,是進行更高級物理研究的基石。本書側重於從牛頓力學的基本公設齣發,逐步構建起嚴謹的分析力學體係,最終深入探討拉格朗日力學和哈密頓力學的核心概念與應用。 第一部分:牛頓力學的基礎與應用 本書伊始,我們將係統迴顧牛頓運動定律,並著重於其數學形式的精確闡述。我們不滿足於定性的描述,而是深入剖析矢量分析、坐標係的選擇(包括慣性係與非慣性係)在解決實際問題中的重要性。 1. 運動學的嚴謹錶達: 我們詳細討論瞭在笛卡爾坐標係、柱坐標係和球坐標係下的位移、速度和加速度的矢量錶達。特彆地,對於變質量係統,如火箭運動,我們將嚴格推導其運動方程,避免常見的概念誤區。 2. 功、能與守恒定律: 功和能量是聯係力和運動的橋梁。本書對保守力和非保守力的概念進行瞭清晰的界定。勢能函數的引入不僅簡化瞭運動方程的求解,更為嚮拉格朗日形式的過渡奠定瞭基礎。我們對機械能守恒定律的討論,包含瞭對中心力問題的深入分析,例如行星運動的開普勒定律,並通過求解橢圓軌道的幾何性質,展示瞭如何利用守恒量(如角動量和能量)來確定運動軌跡。 3. 剛體動力學: 剛體運動是經典力學中一個重要的分支。本書詳細介紹瞭剛體的平動和轉動,著重闡述瞭轉動慣量(Moment of Inertia)的計算方法,包括平行軸定理和主軸的概念。歐拉角(Euler Angles)的引入,為描述剛體在三維空間中的任意定嚮提供瞭必要的數學工具。我們隨後推導瞭剛體的牛頓-歐拉方程,並結閤陀螺儀的經典案例,展示瞭角動量守恒在描述進動和章動現象中的強大威力。 第二部分:從約束到分析力學 經典力學在處理復雜約束係統時顯得力不從心。本部分是本書的核心,旨在將基礎的牛頓定律轉化為更具普適性和數學優雅性的分析力學框架。 4. 約束理論與廣義坐標: 我們首先探討瞭各種類型的約束(如完整約束、非完整約束、滑行約束等)對係統自由度的影響。廣義坐標(Generalized Coordinates)的選擇被視為從牛頓力學過渡到分析力學的關鍵一步。我們詳細分析瞭如何構建一組獨立的廣義坐標,從而有效消除約束力,簡化問題的描述。 5. 虛擬功原理與達朗貝爾原理: 在引入拉格朗日量之前,我們首先通過對虛功(Virtual Work)的討論,確立瞭靜力學和動力學在變分原理上的統一性。隨後,達朗貝爾原理被嚴格推導齣來,它將動力學問題轉化為一個瞬時平衡問題,為變分方法的應用鋪平瞭道路。 6. 拉格朗日力學: 拉格朗日量 $L = T - V$(動能減去勢能)的構建是分析力學的精髓。本書詳細推導瞭拉格朗日方程(Euler-Lagrange Equations),並展示瞭它是如何自動處理約束力的。通過大量的實例,包括單擺、雙擺(作為一個非綫性係統的入門案例)、以及約束下的運動問題,讀者將體會到拉格朗日力學在求解復雜動力學問題上的簡潔與高效。我們特彆強調瞭拉格朗日方程在處理電磁場中帶電粒子運動時的推廣形式,即引入瞭拉格朗日函數對速度的廣義動量依賴性。 第三部分:深入哈密頓力學與理論物理的橋梁 哈密頓力學是拉格朗日力學的正則變換形式,它以相空間(Phase Space)為基礎,為深入理解量子力學和統計物理提供瞭必要的理論框架。 7. 勒讓德變換與哈密頓量: 本部分詳細介紹瞭從拉格朗日量到哈密頓量 $H = sum_i p_i dot{q}_i - L$ 的勒讓德變換過程。廣義動量 $p_i$ 的定義及其物理意義被深入探討。哈密頓量的物理意義——在保守係統中的能量——得到瞭強調。 8. 哈密頓方程與泊鬆括號: 我們推導瞭正則運動方程(Hamilton's Canonical Equations),它們是對拉格朗日方程的一階微分形式的重述,但在形式上更為對稱。泊鬆括號(Poisson Brackets)作為描述經典可觀測量之間代數關係的工具被引入,它不僅是理解哈密頓力學結構的關鍵,也是通往量子力學中對易關係(Commutator)的直接類比。 9. 泊鬆括號與守恒量: 我們利用泊恒括號證明瞭任何守恒量(即守恒的廣義動量或能量)的泊鬆括號與哈密頓量之間的關係,這再次統一瞭守恒定律的錶述。本書最後討論瞭泊鬆括號在分析哈密頓係統穩定性(如 KAM 理論的初步概念)中的作用。 總結與展望 本書的結構設計,旨在引導讀者從直觀的、基於力的牛頓力學,平滑過渡到抽象的、基於能量和變分的分析力學,最終抵達描述相空間結構的哈密頓力學。我們力求在保持數學嚴謹性的同時,不犧牲物理圖像的清晰度。掌握這些分析力學的工具,不僅能夠解決工程和天體物理中的經典問題,更是未來探索廣義相對論、量子場論等前沿物理領域所不可或缺的知識儲備。本書力求成為一本經典的、經久不衰的力學教材。
最後,這本書的排版和細節處理也值得稱贊。雖然內容涉及復雜的數學公式和物理圖像,但整體編排得井井有條,章節之間的過渡自然流暢,避免瞭許多專業書籍常有的晦澀難懂之感。對於那些希望係統性學習固體物理基礎的自學者而言,這本書提供瞭一個近乎完美的學習路徑圖。作者在腳注和附錄中補充瞭許多拓展閱讀的建議和曆史背景,這極大地豐富瞭閱讀體驗,使人能夠跳齣純粹的公式推導,去感受物理學思想的發展脈絡。總而言之,這是一本集學術嚴謹性、教學藝術和閱讀愉悅性於一體的精品之作,任何對物質本質有好奇心的人,都應該將其納入案頭常備之列。