物理马戏团3 Q&A - 让你目光如电的光学、电磁学题库 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Jearl Walker

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蜜蜂、蚂蚁等动物是如何利用偏振光来判断方向？
你知道路灯亮起的顺序吗？
防晒乳液如何能达到防晒效果？
保鲜膜是如何「黏住」容器开口的？
闪电的型式分为许多种，你知道吗？
极光是如何产生的呢？

　　「物理并不是那些必须在物理教室里才能处理的问题。物理和物理问题每天都在发生，且与我们生活、工作、恋爱、直至老死的真实世界息息相关。我希望这本书能唤起你对物理的兴趣，找到你自己世界的物理马戏团。当你在做饭、搭飞机或只是懒洋洋地趟在小溪边，却开始思索物理问题时，我觉得写这本书就值得了。总而言之，请各位以发掘趣味的心情来面对这些问题。」
——本书作者沃克

　　沃克希望，每个人都能以玩味的心态看待物理，将生活中随处可见的人、事、物当做问题的主角，以一问一答的方式，思考物理问题与现象。至于能答出多少问题，并不那么重要，重要的是，读者真的能花些时间被这些问题所「烦恼」。

作者简介

沃克　Jearl Walker

　　1945年出生于美国俄亥俄州。麻省理工学院物理系毕业，马里兰大学物理博士。1973年起，任教于克利夫兰州立大学物理系，是该校第一位杰出科学教学奖的得主；该教学奖自2005年起，命名为「沃克杰出教学奖」，等于表彰他的终身成就。

　　沃克曾为《科学美国人》杂志的「业余科学家」专栏撰稿十三年，颇受好评；也上过「Tonight Show」电视节目，表演「危险动作，不宜模仿」的物理实验，例如躺钉床、吞饮液态氮、赤脚走火炭，而声名大噪。

　　沃克最知名的着作就是《物理马戏团》，已经译成十种语文，风行世界三十多年，仍持续受到学生及大众欢迎。1990年起，沃克从着名的教科书作者David Halliday与 Robert Resnick手中，接下《物理学基础》（Fundamentals of Physics）的编修工作，迄今已经完成五次改版，销量超过百万册，是大二理工科学生的「黄金宝典」。

译者简介

叶伟文

　　1950年出生于台北市。国立清华大学核子工程系毕业，原子科学研究所硕士（保健物理组）。曾任台湾电力公司核能发电处放射实验室主任、国家标准起草委员（核子工程类）及中华民国实验室认证体系的评鑑技术委员（游离辐射领域）。现任台湾电力公司紧急计画执行委员会执行祕书。 译作有《爱丽丝漫游量子奇境》、《硅晶之火》、《小气财神的物理梦游记》、《干嘛学数学？》、《物理马戏团1、2、3》、《数学小魔女》、《统计，改变了世界》、《数学是啥玩意？I~III》、《葛老爹的推理游戏 1、2》、《典雅的几何》、《太阳系的华尔滋》、《一生受用的公式》、《看漫画，学物理》、《诡论、铺瓷砖、波罗米欧环》、《迷宫、黄金比、索马立方体》、《统计你赢的机率》、《苏老师化学黑白讲》、《搞定几何！—问数学博士就对了》、《别让统计图表唬弄你》、《搞笑学物理》、《费曼手札》、《刻卜勒的猜想》、《神奇数学117》、《苏老师化学五四三》、《牛顿物理驾训班》、《苏老师化学聊是非》、《薛丁格的兔子》、《观念化学I》、《灵魂有多重？》、《蚊子干嘛老叮我？》、《隐藏的逻辑》、《物理早自习》、《数学呛声班》、《物理A＋班》、《苏老师生活化学快问妙答》、《相对世界的美丽》等四十多种书（皆为天下文化出版）。并曾翻译大量专业作品，散见于《台电核能月刊》。译作《生物圈的未来》荣获第二届吴大猷科普译作首奖金签奖、《大自然的猎人》荣获第一届吴大猷科普译作推荐奖、《雁鹅与劳伦兹》荣获中国大陆第四届全国优秀科普作品奖三等奖。

追寻星辰的奥秘：宇宙航行与前沿物理探索 图书简介 书名： 追寻星辰的奥秘：宇宙航行与前沿物理探索 内容概要： 本书是一部面向对天体物理学、空间科学以及现代物理学基础理论有浓厚兴趣的读者群体的科普与导读性著作。它并非聚焦于日常可见的宏观物理现象，而是将读者的目光引向宇宙深处，探索那些驱动恒星演化、塑造星系结构，以及定义我们对时间、空间和物质理解的前沿课题。全书结构严谨，内容跨越了理论的抽象与实际观测的结合，旨在为读者构建一个清晰而引人入胜的现代物理图景。 第一部分：宇宙的尺度与结构 本部分从宏观尺度入手，带领读者领略宇宙的浩瀚。我们将从我们所处的太阳系出发，逐步探索恒星的诞生、生命周期及其死亡的壮丽过程——从原恒星的吸积盘到红巨星的氦闪，再到白矮星、中子星和黑洞的终极形态。书中详细阐述了星系分类的哈勃序列，并深入探讨了银河系的结构、运动规律及其在本星系群中的地位。 重点内容包括： 1. 恒星演化模型： 基于核聚变反应的能量产生机制，解析主序星、巨星和超新星爆发的物理过程。探讨质量对恒星命运的决定性影响。 2. 星系动力学： 分析星系旋转曲线所揭示的“暗物质”问题。介绍暗物质的理论候选者及其间接观测证据。 3. 宇宙学基础： 介绍宇宙大爆炸模型的关键证据，包括宇宙微波背景辐射（CMB）的性质、哈勃膨胀定律的精确测量，以及早期宇宙的暴胀理论。 第二部分：时空与引力的深层结构 这一部分将带领读者进入爱因斯坦广义相对论的奇妙世界。我们不再将引力视为简单的牛顿力，而是将其理解为时空几何的弯曲。通过对黎曼几何概念的直观介绍，读者将理解引力透镜效应是如何使遥远星光发生扭曲的。 核心章节包括： 1. 黑洞物理： 详细剖析史瓦西半径、事件视界和奇点的概念。介绍霍金辐射理论及其对黑洞“蒸发”的预测，探讨信息悖论的哲学和物理意义。 2. 引力波天文学的黎明： 介绍引力波的产生机制（如双黑洞或中子星并合）及其探测技术（如LIGO/Virgo）。分析引力波信号如何为我们提供“聆听”宇宙的全新方式，补充了电磁波观测的局限性。 3. 时空几何的奇特现象： 探讨虫洞（理论上）和爱因斯坦-罗森桥的可能性，以及它们在科幻叙事与前沿理论中的地位。 第三部分：量子世界的微观探秘 从宏观的宇宙转向微观的基本粒子，本部分聚焦于量子力学和粒子物理学的核心概念。我们将探讨经典物理无法解释的现象，以及现代物理学如何构建起对物质最基本组成单元的理解。 内容侧重于： 1. 量子基础概念： 深入浅出地解释波粒二象性、测不准原理和量子叠加态。通过思想实验（如薛定谔的猫），引导读者理解量子的非直觉特性。 2. 标准模型及其局限： 详细介绍构成物质的基本粒子（夸克与轻子）以及传递基本相互作用的规范玻色子（光子、胶子、W/Z玻色子）。重点介绍希格斯机制如何赋予粒子质量，并讨论标准模型在解释暗物质和引力时的不足。 3. 量子场论的初步认知： 引入量子场论的视角，理解粒子并非孤立实体，而是场的激发态。这为理解粒子间的相互作用提供了更统一的框架。 第四部分：前沿探索与未来展望 本部分的着眼点在于尚未解决的重大科学难题和正在进行中的实验探索。它展示了物理学作为一门动态学科的魅力。 主要探讨议题： 1. 统一理论的追求： 讨论如何调和描述宏观引力的广义相对论与描述微观世界的量子力学。介绍超弦理论和圈量子引力等试图构建“万有理论”的主要路径及其挑战。 2. 暗能量的谜团： 深入解析观测到的宇宙加速膨胀现象，并介绍暗能量（可能是宇宙学常数或第五种力）的性质和可能的起源，这是当前宇宙学最大的未解之谜。 3. 新型探测技术： 介绍下一代大型天文观测设备（如詹姆斯·韦伯空间望远镜、平方公里阵列射电望远镜）将如何帮助我们观测更古老的宇宙，以及新的高能物理对撞机可能带来的突破。 读者对象： 本书适合具备高中物理基础，渴望深入了解现代天体物理、宇宙学和粒子物理学前沿进展的大学生、科研爱好者和非专业领域的知识探索者。它侧重于概念的逻辑建构和理论框架的介绍，而非复杂的数学推导，力求使前沿物理概念清晰易懂，激发读者对宇宙终极奥秘的好奇心与探索欲。本书的叙事风格旨在引导读者进行一次从最小尺度到最大尺度的、充满挑战与启发的思想旅程。

团长的话

第5章 他五光十色到处逛
萤火虫为什么会发光？
防晒乳液如何能达到防晒效果？

第6章 邪恶电匠的电磁魔法
保鲜膜是如何「黏住」容器开口的？
下雨天为什么不能在树下躲雨？

第7章 海象遗言和什锦糖果

索引

团长的话

沃克

　　这些问题都因趣味而来，而我也不想要你们以严肃的角度看待它们。它们之中，有的很容易，有的却非常困难，所以很多人借着研究这些难题来谋生，即使它们最初是以趣味为目的。对于你们能答出多少问题，我并不是那么感兴趣，我所在意的，是你们真能被这些问题所「烦恼」。

　　在这里我只是想指出，物理并不是那些必须在物理教室里才能处理的问题。物理和物理问题每天都在发生，且与我们生活、工作、恋爱直至老死的真实世界息息相关。我希望这本书能唤起你对物理的兴趣，找到你自己世界的物理马戏团。当你在做饭、搭飞机或只是懒洋洋地趟在小溪边，却开始思索物理问题时，我觉得写这本书就值得了。总而言之，请各位以发掘趣味的心情来面对些问题。

【关于解答】

　　为《物理马戏团》准备答案真有些危险，即使只是简答也不例外。首先，我的参考文献和物理知识可能会错。尤其对那些目前仍在研究中的主题，特别可能发生，例如球状闪电问题，这些问题的特性分别属于几个不同的物理领域，也在几种期刊上热烈讨论着。我只能说，我的答案是依照手边的资料，在有限的范围内尽力而为。但请记住，这些简答只是冰山的一角，在它下面还有大量的物理理论。切勿把它们当成最终的解答，要把它们看成是研究的起点，且每当有刚出炉的文献或资料时，随时更新你的答案。

　　第二种危险更严重，让我在准备答案时非常踟蹰。读者在读完答案后，也许很快就翻看答案，而失去考虑问题的刺激。除非你仔细品尝每道题目的滋味，就算遇到挫折也一样，否则你会错过这本书真正的价值所在。要学习怎样检验我们生存的世界，大部分得依靠本书的题目而非答案。因此，请尽量多花点时间思索每个题目，再去翻看答案，或查阅文献寻找答案。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就很有意思，“物理马戏团3 Q&A”，光是“马戏团”这个词就让人联想到各种奇妙的景象和令人惊叹的表演，再配上“Q&A”，我猜想它一定是以一种非常生动有趣的方式来讲解复杂的物理概念，而不是那种枯燥乏味的教科书。特别是副标题“让你目光如电的光学、电磁学题库”，这个“目光如电”的比喻太贴切了，光学和电磁学确实是关于光和电的，能够“目光如电”意味着理解透彻，豁然开朗。我特别期待书里会不会有一些特别的“表演”，比如用日常生活中的例子来解释麦克斯韦方程组，或者用“魔术”的方式来揭示光的干涉和衍射原理。我一直觉得物理学，尤其是光学和电磁学，虽然很重要，但有时候会让人望而生畏，希望这本书能像一个经验丰富的魔术师，一步步引导我，让我不再害怕这些看似高深的知识，甚至能从中找到乐趣。我设想，书中的题目设计也会很有特色，不是简单的套公式，而是需要一点小小的“脑筋急转弯”，让我能够真正地运用所学知识解决问题，就像在马戏团里观看表演者如何巧妙地运用技巧完成任务一样。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，物理学的美在于它能够解释世界万物的运行规律，而光学和电磁学正是这种美学的集中体现。《物理马戏团3 Q&A》这本书，恰恰将这种美学展现得淋漓尽致。书中的每一个问题，每一个解答，都像是一颗颗闪耀的宝石，折射出物理学的智慧之光。我特别喜欢书中对一些经典物理现象的解读，它不仅仅是给出答案，更重要的是引导读者去思考“为什么”。比如，对于光的偏振，书中通过一系列的提问，层层深入，让我一步步地理解了偏振的本质，仿佛亲身经历了一场光学实验。而且，题库的设置也极具匠心，它涵盖了光学和电磁学的各个重要方面，并且题目类型多样，从概念理解到实际应用，都得到了充分的锻炼。我曾经觉得电磁学是一门枯燥的学科，但这本书让我看到了它内在的逻辑性和优雅性。它让我相信，只要用心去理解，去探索，任何看似复杂的物理问题，都可以变得清晰明了，就像被一道“目光如电”的光芒所照亮。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对科学世界充满好奇心的普通读者，我一直渴望能有一本书，能够以一种通俗易懂又不失严谨的方式，带我领略物理学的奇妙之处。很庆幸，我找到了《物理马戏团3 Q&A》。这本书真的做到了！它没有用晦涩难懂的术语来吓退读者，而是用一种轻松有趣的语言，将光学和电磁学这两个复杂的领域展现在我面前。我尤其欣赏书中的问答形式，它就像是和一个经验丰富的物理老师进行一次面对面的交流，每一个问题都触及了我的疑惑，而每一个解答都如及时雨般让我茅塞顿开。书中的题目设计也是亮点，它们不是简单的死记硬背，而是鼓励我独立思考，运用所学知识去分析和解决问题。我感觉自己就像是在玩一场智力游戏，每一次成功解答都带来了满满的成就感。读完这本书，我感觉自己对光和电的理解确实上了一个台阶，不再是模糊的概念，而是有了更清晰的认识，甚至能用“目光如电”来形容我对这些知识的掌握程度。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直就是物理学习者的“福音”！我是一名正在准备相关考试的学生，一直以来，光学和电磁学都是我的知识盲区。市面上很多参考书都过于理论化，看得我头昏脑胀，而且题目也大多是千篇一律的计算题，缺乏深度和趣味性。然而，《物理马戏团3 Q&A》的出现，彻底改变了我的学习体验。书中的讲解方式非常独特，它巧妙地将理论知识融入到各种引人入胜的场景和问答中，让我在不知不觉中就掌握了关键概念。例如，书中对光的衍射的解释，不是生硬地套用数学公式，而是通过一个非常生动的比喻，让我瞬间就理解了其中的原理。而题库部分更是让我眼前一亮，每一道题都设计得非常精巧，往往需要我深入理解知识点，并结合实际情况进行分析，而不是简单地套用公式。通过做这些题目，我不仅巩固了理论知识，更重要的是培养了解决问题的能力，感觉自己的思维方式都被打开了。现在，我对光学和电磁学不再感到恐惧，反而充满了信心，觉得我真的可以做到“目光如电”，轻松应对各种挑战。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是，原来物理学可以这么“好玩”！一直以来，我对光学和电磁学都抱着一种敬而远之的态度，总觉得那些公式和定律离我的生活太远了，而且理解起来非常吃力。但《物理马戏团3 Q&A》完全颠覆了我的认知。它没有一开始就丢给我一堆理论，而是用一种非常“接地气”的方式，把那些抽象的概念变得具象化。书中举的例子我都觉得特别有意思，像是从彩虹的形成讲到光的折射，从手机信号的传播讲到电磁波的性质。我发现，原来我们身边处处都充满了光学和电磁学的奥秘，只是我们以前没有注意到而已。更让我惊喜的是，书中的题目设计非常有启发性，它不仅仅是考你是否记住了公式，更多的是让你去思考，去运用，去发现其中的逻辑。很多题目都让我有一种“恍然大悟”的感觉，就像是解开了一个小小的谜题，特别有成就感。总而言之，这本书让我对光学和电磁学产生了浓厚的兴趣，并且觉得我真的可以掌握这些知识，甚至在遇到相关问题时，能够“目光如电”，一针见血地找到答案。