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圖解物理學更新版

點閱數

作者
山田弘

出版社
易博士/城邦文化

格式
EPUB

人類因無窮的想像而發現物理,物理則使人們更了解這世界的真實。
解答身旁的種種「為什麼」即為物理的精隨。

.為何天空會被晚霞染紅?
.為什麼救護車接近時的音高較為高亢,遠去時則較低而穩定?
.彩色電視機的原理是什麼?
.為何水裡加入冰塊後,不是水結凍,而是冰塊溶化?

物理是源自於對生活周遭的現象所產生的好奇,進而抽絲剝繭試圖解答的科學。物理學不僅解釋了自然界中許多有趣的、令人疑惑的現象,利用物理學的原理,人類也創造出許多實用工具,例如透過電阻加熱的烤箱、誘電加熱的微波爐、利用空氣比重浮起來的熱氣球等。

世界上存在著難以計數的自然現象,都能系統地被歸納於力學、熱學、波動學、電學、量子學等五大領域,也是物理學發展的歷史順序。透過這五大領域可以掌握物理學的整體輪廓。《圖解物理學更新版》即以不同篇章介紹這五大領域的要點及各領域之間的關係,並藉由圖文並列的撰述方式,使讀者能輕鬆地建立完整且脈絡清晰的基礎物理概念。對於物理當中不可或缺的運算公式,則深入淺出地說明根據的原理和推演過程、帶出各公式間相互套用的關聯性,並透過有趣的物理知識幫助記憶,使一向被初學者視為畏途的公式也能變得易於理解。

本書特色
.具圖像式思考的學習特色
以圖解方式輔佐內文說明,使得學理變得更為具象、容易理解應用。

.從根本邏輯著手
由根本的邏輯推演公式演變,不拘泥於數學公式的應用,幫助認識原理,同時了解重要應用公式的由來。

.由生活實例出發
各單元皆有日常生活中的實例說明原理,輕鬆有趣、易於理解和想像。
山田弘
  1947年 生於宮城縣
  1972年 北海道大學工學院應用物理系畢業
  1979年 取得北海道大學工學研究所電氣工程專攻博士課程學分
  1979年 岩手大學工學院電氣工程系助教
  1995年 岩手大學工學院電氣電子工學系教授
  1984~1986年 美國麻省理工學院(MIT)客座研究員

  現任
  岩手大學工學院電氣電子工學系教授 工學博士

  著作
  《歡迎來到電子學的世界》(岩手日報社)
  《固體內核反應研究》(合著,工學社)

相關著作:《圖解物理學(修訂版)》《圖解物理學》

譯者簡介

顏誠廷
1976年生,高雄人。譯有《給未來總統的能源課》(漫遊者)等書。

相關著作:《圖解物理學(修訂版)》《圖解物理學》
推薦序

以圖像建立物理觀念 以想像力登上物理殿堂.........................2

作者序

愉快學習物理 體驗物理美妙之處............................................4

第1章

探訪物理的世界

01 解答「為什麼」即物理的精髓........................................... 12

02 為何物理中一定要有數學式............................................... 14

03 支撐物理的五大支柱........................................................... 16

04「物理入門」的第一道關卡──了解原子的構造............ 18

05 以支配自然的四種作用力為主軸來學習「物理學」...... 20

06 物理思考的原點──「克卜勒定律」............................... 22

07「萬有引力定律」的推導過程............................................ 24

08 好好地融會貫通「場」的概念........................................... 26

Column1

物理天才的誕生....................................................... 28

第2章

力學為物理之鑰

01 物理量的單位只有四種........................................................ 30

02 力學能藉由「向量」以圖像表現........................................ 32

03 較重的物體會落下得比較快嗎........................................... 34

04 力與加速度及質量的關係................................................... 36

05 運動方程式的發現大幅地改變了物理............................... 38

06 「慣性定律」就是「惰性定律」?................................... 40

07 無論何時,力都是成雙成對的........................................... 42

08 偏西風的產生是受到地球為球形的影響........................... 44

09 有苦就有樂──能量守恆定律............................................ 46

10 測量能量的大小................................................................... 48

11 即使物體相撞,動量還是維持不變................................... 50

12 向心力是萬有引力的仲介................................................... 52

13 藉由萬有引力定律來思考圓周運動................................... 54

Column2

為什麼萬有引力是無所不能的?........................... 56

第3章

探討波與光

01 在空間中進行傳遞的「波」............................................... 58

02 聲音與光同樣是波卻完全不同!....................................... 60

03 為何會發生「都卜勒效應」............................................... 62

04 愈大型的樂器聲音愈低沉................................................... 64

05 自然界中充滿了共鳴........................................................... 66

06 光的特性就是「急性子」................................................... 68

07 光的折射原理....................................................................... 70

08 鑽石的寶貴價值來自「全反射」....................................... 72

09 偏光濾鏡使水中之物也能清楚看見................................... 74

10 可以通過狹縫的半圓形──波的繞射............................... 76

11 同心協力就是一種美?波的各種干涉現象...................... 78

Column3

為何天空會被晚霞染紅...........................................80

第4 章

「熱力學」一點也不難

01 當分子的運動愈來愈激烈,固體與液體就會變成氣體.. 82

02 水既不容易變熱也不容易冷卻........................................... 84

03 溫度的高低即表示分子運動的程度................................... 86

04 溫度的最低下限──「絕對零度」................................... 88

05 壓力可用分子的質量、速度與密度來表示...................... 90

06 分子的動能與絕對溫度成正比........................................... 92

07 能量可以轉變成各種形式................................................... 94

08 熱力學第一定律即「能量守恆定律」............................... 96

09 獲得的熱能有兩種瓜分方式............................................... 98

10 在無火的情況下點火──絕熱變化.................................100

11 覆水難收即「熱力學第二定律」.....................................102

12 熵只會不斷增大.................................................................104

Column4

為什麼保溫瓶裡的熱水不會冷掉?.......................106

第5 章

到底什麼是「電」?

01「電」是因為缺乏電子而產生..........................................108

02 靜電作用力非常地強大.....................................................110

03 在電的世界裡,占據高點同樣較為有利.........................112

04 當相同的電荷互相靠近時…….........................................114

05 原子核是儲存電能的罐頭.................................................116

06 電也會受到來自空間的作用力.........................................118

07 空間在肉眼不可見之下改變了.........................................120

08 金屬會散發出光澤是因電子快速移動所致....................122

09 在汽車裡就算打雷也很安全.............................................124

10 電容器是儲存電的倉庫.....................................................126

11 如何儲存大量的電.............................................................128

12 電阻是連接寬廣水道的細小水管.....................................130

13 電的流動──電流.............................................................132

14 載運砂石的觀念也可以用來說明歐姆定律....................134

15 從電能到熱能.....................................................................136

Column5

電在傳送時會耗損!?.........................................138

第6章

一窺電磁的世界

01 磁鐵的N極與S極為何分不開?.......................................140

02 磁力可證明移動中的物體會「縮小」.............................142

03 利用磁鐵來產生電.............................................................144

04 線圈會在磁場中儲存能量.................................................146

05 即使沒有移動的電荷,電流還是存在!?....................148

06 電磁波是由振動的電場所產生!.....................................150

07 藉由勞倫茲力來了解馬達的作用原理.............................152

08 磁浮列車是如何前進的.....................................................154

09 以電容器讓磁場旋轉!.....................................................156

Column6

以微波爐來加熱食物............................................ 158

附錄 基本粒子的世界充滿趣味!

01 光也具有粒子的特性.........................................................160

02 不接受分散能量的電子.....................................................164

03 無論多麼巨大的物體都擁有波的特性.............................166

04 兩者不可兼得──測不準原理.........................................168

05 基本粒子可以向上帝借用能量.........................................169

06 測不準原理使原子得以存在.............................................172

索引...........................................................................................174

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