费恩曼物理学
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费恩蔓物理学讲义读书心得5篇费恩蔓物理学讲义读书心得1本书作者费曼1918年出生于美国纽约市皇后区的小镇法洛克卫(FarRockaway),1939年毕业于麻省理工学院,进入普林斯顿大学念研究生,成为约翰·惠勒的学生。
1942年6月16日获得理论物理学博士学位;1943年进入洛斯阿拉莫斯国家实验室,参与曼哈顿计划。
同年开始在康奈尔大学任教,1951年转入加州理工学院。
1965年,费曼因在量子电动力学方面的贡献与施温格与朝永振一郎共同获得诺贝尔物理奖。
之后他跟葛尔曼(MurrayGell-Mann)研究弱相互作用,1963年出版《费曼物理学讲义》,1972年获得厄司特杏坛奖章(Oersted Medal forTeaching)。
1986年,费曼受委托调查挑战者号航天飞机失事事件。
1988年2月15日,费曼因腹膜癌而与癌症搏斗十年后于加州洛杉矶与世长辞(享年69岁)。
这本书原本是费曼在加州理工任教时写给本科生的讲义。
自己专业是物理,读过不少物理书。
相比而言,这本物理书最为别致而独特,因为这部书讲授了一个有血有肉的物理,生动展现了一个物理学家发现问题,思考问题,解决问题的方法,让读者能够明白,原来抽象难度的物理理论也不过是一些正常人朴素思想的数学演绎。
在阅读过程中,读者可以体会到作者将物理概念阐述得“平易近人”的努力,有一种换位思考,从学生角度写教材的精神和态度。
而对比我曾读过的国内物理教材,尽管它们注重知识点阐述和逻辑结构的的展示,但它们就像骨架的照片一样,结构清楚但枯燥难懂;更有甚者,故弄玄虚,从一个刁钻的角度来组织知识结构,让读者读得云山雾罩,不知所云。
因此这里书籍的阅读体验非常不友好,阅读感觉极差。
国内教材如此写法,归根结底,是作者写作态度的问题,即没有从读者阅读趣味的角度出发,而是以自我为中心,只考虑到了自己思维的阐述,甚者为卖弄自己的才华,却忽视了读者的兴趣和要求。
究其原因,我猜想或许因为费曼是美国人,身在一个反精英的平民国度,崇尚自由。
费恩曼物理学讲义原子一、原子的组成原子是构成物质的最基本单位。
一个原子由原子核和核外电子组成。
原子核位于原子的中心,由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电。
核外电子围绕原子核旋转,电子带负电荷。
二、原子核和电子原子核中的质子数决定了元素的种类,而核外电子的数量和排列方式决定了元素的化学性质。
电子在原子核外的运动状态决定了原子的能量状态和其他物理性质。
三、量子态和能级在量子力学中,原子中的电子状态被称为量子态,而描述电子运动的能量值被称为能级。
能级由主量子数、角量子数和磁量子数来确定。
电子在各个能级之间的跃迁会产生特定的光谱线,这是光谱学研究的基本原理。
四、跃迁和辐射原子中电子在不同的量子态之间跃迁时,会吸收或释放能量。
吸收或释放的能量以光子的形式辐射或吸收。
不同的跃迁会产生不同波长的光,形成光谱线。
光谱学就是通过研究光谱线的特征来了解原子的结构和性质的。
五、原子光谱原子光谱是研究原子结构的重要手段。
通过光谱分析,可以了解原子能级之间的跃迁类型、能级差等信息。
不同元素的光谱特征不同,因此可以通过光谱分析来鉴别元素的种类。
六、化学键和分子结构原子间通过电子交换或共享形成化学键,这些化学键决定了分子的结构和性质。
原子的价电子参与形成的化学键数目决定了其在分子中的地位,并影响分子的空间构型和稳定性。
七、原子钟和精确测量由于原子具有非常稳定的能级结构,因此可以用作时间的基准。
利用原子的共振频率制成的原子钟具有极高的精度,是目前世界上最准确的时间测量工具。
此外,原子的精确测量还应用于物理学、化学、生物学等各个领域的基础研究中。
八、原子在技术中的应用原子的特性和行为在许多技术领域中得到广泛应用。
例如,利用特定元素的光谱特征进行光谱分析;利用不同原子间的相互作用形成各种材料;利用原子的能级跃迁产生激光等。
此外,在能源技术、医学诊断和治疗等领域中,原子也发挥着重要作用。
费恩曼物理学讲义第2卷
《费恩曼物理学讲义》是2013年4月由上海科学技术出版社出版的图书,作者是费恩曼。
该书主要根据费恩曼的讲稿组成完整地概括了电磁学方方面面的内容。
《费恩曼物理学讲义(第2卷)》主要介绍了电磁学,包括电场、磁场、波及其相互关系等,共42章。
费恩曼(R.P.Feynman)1918年生于布鲁克林区,1942年在普林斯顿获得博士学位。
第二次世界大战期间在洛斯阿拉莫斯,尽管当时他还很年轻,但已在曼哈顿计划中发挥了重要作用。
以后,他在康奈尔大学和加利福尼亚理工学院任教。
1965年,因他在量子电动力学方面的工作和朝永振一郎及施温格(J.Schwinger)同获诺贝尔物理学奖。
费恩曼博士获得诺贝尔奖是由于成功地解决了量子电动力学理论问题,他也创立了说是液氦中起流动性现象的数学理论。
此后,他和盖尔曼(M.Gell-Mann)在B衰变等弱相互作用领域内做出了奠基性的工作。
在以后的几年里,他在夸克理论的发展中起了关键性的作用,提出了他的高能质子碰撞过程的部分子模型。
除了这些成就之外,费恩曼博士将新的基本计算技术及记号法引时物理学,首先是无处不在的费恩曼图,在近代科学历史中,它比任何其他数学形式描述都更大地改变了对基本物理过程形成概念及进行计算的方法。
费恩曼效应
嘿,大家知道费恩曼效应吗?这可是个超级有趣的东西呢!
费恩曼效应就像是物理学世界里的一颗璀璨明珠。
理查德·费恩曼,这位厉害的物理学家,发现了好多神奇的现象和理论,而其中一些就被归结为费恩曼效应啦。
想象一下,你在玩一个超级复杂的拼图游戏,每一块都代表着一个物理现象或概念。
费恩曼就像是那个特别厉害的玩家,他能把这些拼图巧妙地组合在一起,让我们看到一个全新的、令人惊叹的画面。
比如说,费恩曼提出的路径积分表述,这可真是太酷了!它就好像是在告诉我们,事物的发展有无数种可能的路径,而最终的结果是这些路径综合作用的体现。
这难道不神奇吗?这就好像你要去一个地方,你可以走不同的路,每条路都有不同的风景和经历,但最终你都会到达那个目的地。
费恩曼效应还在量子力学领域有着重要的地位呢!量子力学,哇,那可是一个充满神秘和奇妙的世界。
费恩曼的理论就像是一把钥匙,帮助我们打开这个神秘世界的大门,让我们能一窥其中的奥秘。
而且哦,费恩曼效应可不是仅仅停留在理论层面,它在实际应用中也有着重要的意义呢!它对现代科技的发展起到了很大的推动作用呀。
大家想想看,如果没有费恩曼效应,我们的科学技术会变成什么样呢?会不会有很多现在习以为常的东西都不存在了呢?所以说呀,费恩曼效应真的是超级重要的!
我觉得费恩曼效应就是物理学的宝藏,它让我们对世界的认识更加深刻,也让我们对未来充满了期待。
它就像是一颗闪耀的星星,照亮我们探索未知的道路。
费曼物理学讲义中文版篇一:费曼物理学讲义中文版费曼物理学讲义费曼物理学讲义(')被誉为本世纪最经典的物理导引。
《费曼物理学讲义》是根据诺贝尔物理学奖获得者-理查德·菲利普·费曼(,又译作费恩曼),在1961年9月至1963年5月在加利福尼亚工学院讲课录音整理编辑的。
删除了原录音中费曼教授对惯性导航的精彩解说(可以到网上找录音)和应对做题的解决思路(单独成书)。
《费曼物理学讲义》成书几十年,导引了千千万万物理学工作者进入物理殿堂。
我国自82年开始引进并翻译,并由上海科学技术出版社刊印。
近年来上海科学技术出版社与上海世纪出版股份有限公司合作出版、发行该书,2019年6月推出第一版,截至2019年已经是第八次印刷。
世界图书出版公司北京公司也出版了该书的影印版,译名为《费恩曼物理学讲义》。
这部书虽然基础,理解时,仍需反复研读。
简介20世纪60年代初,美国一些理工科大学鉴于当时的大学基础物理教学与现代科学技术的发展不相适应,纷纷试行教学改革,加利福尼亚理工学院就是其中之一。
该校于1961年9月至1963年5月特请著名物理学家费恩曼主讲一二年级的基础物理课,事后又根据讲课录音编辑出版了《费恩曼物理学讲义》。
本讲义共分三卷,第1卷包括力学、相对论、光学、气体分子动理论、热力学、波等,第2卷主要是电磁学,第3卷是量子力学。
全书内容十分丰富,在深度和广度上都超过了传统的普通物理教材。
引申当时美国大学物理教学改革试图解决的一个主要问题是基础物理教学应尽可能反映近代物理的巨大成就。
《费恩曼物理学讲义》在基础物理的水平上对20世纪物理学的两大重要成就——相对论和量子力学——作了系统的介绍,对于量子力学,费恩曼教授还特地准备了一套适合大学二年级水平的讲法。
教学改革试图解决的另一个问题是按照当前物理学工作者在各个前沿研究领域所使用的方式来介绍物理学的内容。
在《费恩曼物理学讲义》一书中对一些问题的分析和处理方法反映了费恩曼自己以及其他在前沿研究领域工作的物理学家所通常采用的分析和处理方法。
费恩曼物理学讲义评价 -回复
费恩曼物理学讲义是一本非常经典的物理学教材。
费恩曼是一位杰出的物理学家,他以其深入浅出的教学风格而著名。
这本讲义涵盖了物理学各个领域的基本概念和原理,同时还包含了一些有趣的物理学问题和案例。
费恩曼物理学讲义的优点之一是其多样的教学方法。
费恩曼通过富有想象力的例子和图形来解释物理学原理,使得复杂的概念变得易于理解。
此外,他还采用问答形式的方式与读者进行互动,培养了读者的主动学习能力。
另一个突出的特点是其严谨的推理和精确的描述。
费恩曼在讲解物理学概念时非常注重细节,尽量避免一些常见的误解。
他的描述通常非常精确,能够帮助读者深入理解物理学原理。
然而,费恩曼物理学讲义也有一些缺点。
例如,由于讲义的篇幅限制,某些主题的讲解可能过于简略,无法涵盖所有细节。
此外,由于其独特的风格,部分读者可能对其教学方法不太适应。
总的来说,费恩曼物理学讲义是一本非常优秀的物理学教材,适合初学者和对物理学感兴趣的读者使用。
它的深入浅出的风格和严谨的推理使其成为一本不可或缺的物理学教材。
费恩曼的物理学讲义第一卷
费恩曼的物理学讲义是一系列物理学教材,由美国物理学家理
查德·费曼(Richard Feynman)编写。
其中,第一卷是《费恩曼物
理学讲义第一卷,力学》(The Feynman Lectures on Physics, Volume 1: Mainly Mechanics, Radiation, and Heat)。
这本书主要涵盖了力学、辐射和热学等内容。
费恩曼以其独特
的教学风格和生动的讲解方式,将复杂的物理概念解释得浅显易懂,深受学生和物理爱好者的喜爱。
在《费恩曼物理学讲义第一卷,力学》中,费恩曼首先介绍了
物理学的基本原理和方法,然后详细探讨了力、运动、动量、能量、引力、静力学、动力学等力学的基本概念和定律。
同时,他还涉及
了流体力学、弹性力学和振动等内容。
费恩曼在书中注重培养读者的物理直觉和思维方式,通过丰富
的例子和实验来帮助读者理解物理学的基本原理。
他还引入了一些
历史背景和趣闻轶事,使得内容更加生动有趣。
这本教材对于物理学学习者来说是一本非常重要的参考书。
它
不仅可以帮助初学者建立坚实的物理基础,还可以帮助高级学习者深入理解和应用物理学的各个领域。
总之,费恩曼的物理学讲义第一卷是一本涵盖力学、辐射和热学等内容的经典物理学教材。
它以其独特的教学风格和深入浅出的讲解,帮助读者全面理解物理学的基本原理和概念。
无论是对于学生还是物理爱好者,这本书都是一本不可或缺的参考书。
《费曼物理学讲义》笔记费曼物理学讲义第一章原子的运动引言:两学年的物理课,200年以来空前蓬勃发展的知识领域。
1、我们还不知道所有的基本定律:未知领域的边界在不断地扩展、涉及一些陌生的概念,需要高数。
大量的预备性的训练 2实验是一切知识的试金石。
理论、实验物理学家1、正确的、陌生的定律以及有关的奇特而困难的定律,例如相对论,四维空间等等之。
2、简单的质量守恒定律,虽然只是近似,但并不包含那种困难的观念的定律那我们世界的总体图像是怎样的呢,原子的假设(一言以蔽之),证明原子的存在,布朗运动从原子的观点来描写固体、液体和气体。
假设有一滴水,贴近观察,光滑连续的水,没有任何其它东西。
用最好的光学显微镜放大2000倍,相当于一个大房间,可以看到草履虫摆动的纤毛与卷曲的身体。
再放大2000倍,像从远处看挤在足球场上的人群。
再放大250倍,放大10亿倍后的水的图像。
蒸发、溶解与淀积化学反应、化学物质从原子角度考虑这个世界最基本的物质,那么首先想到的自然是太阳,这个由氢氦元素组成的巨大熔炉,源源不断地发生着核聚变;以至于地球的组分、人的化学组分第二章基本物理引言:我们在科学上所关心的事物具有无数的形式和许多属性:或许是由较少量的基本事物和相互作用以无穷多的方式组合后所产生的结果。
沙粒与月亮,岩石;风与水流,流动;不同的运动有什么共同特征;究竟有多少颜色,我们就是试图这样地逐步分析所有的事情,把那些乍看起来似乎不相同的东西联系起来,希望有可能减少不同类事物的数目,从而能更好地理解它们。
世界是一盘伟大的象棋,我们不知道弈棋的规则,所有能做的事就是观看这场棋赛。
(张志豪的三维弹球;lol里的小细节也是一步一步探索出来的) 人们首先把自然界中的现象大致分为几类,如热、电、力学、磁、物性、化学、光、核物理等等现象,这样做的目的是将整个自然界看作是一系列现象的不同侧面。
基础理论物理:发现隐匿在实验后的定律;把各类现象综合起来。
Feynman 讲义211章1. Molecular dipolesJust describe a qualitative analysis:κ−1=Pϵ0E2. Electronic polarization: PS:原子极化率md2xdt2+kx=qEx(A)=qEm(ω02−ω2)……amplitudeWhen the ω=0x(A)=qEm(ω02)p=qx(A) ,p=αϵ0E…….dipole moment pP=Nq2Em(ω02)……..Polarization per unitκ−1=Pϵ0E=Nq2ϵ0m(ω02)E(energy)≈12me4ℏ2=ℏω0α=16π(ℏ2me2)3量子力学中进行了一定的修正:16→18由实验给出κ氢=1.00026 ,κ氦=1.000068,理论期待值κ氢=1.000053. Polar molecules; Orientation Polarization:先可知道一个独立偶极子在场中的能量为 U=−p∙E⃑依据M−B分布,粒子在能量为U的概率为:n(U)=n0e−UkTn(θ)=n0e pEcosθkT ,极化程度足够小情形n(θ)=n0(1+pEcosθkT)为求得平均偶极子在强度:P=∑n(θ)2πsinθdθp∙cosθ单位体积P=∫n0(1+pEcosθkT)p∙cosθ2πsinθdθπ0,n0=N4π在各项异性的介质中,物理量的密度分布不再是各方位均匀的分布,取而代之的是角向分布因此可得均匀极化强度 P=NEp23KT……..居里定律κ−1=Pϵ0E=Np23ϵ0KT可知κ−1与温度T成反比,而与分子数密度成正比。
其中与p2的关系可以从极化时,极化产生的分布与有关,极化产生的转矩也与p有关,因此整体κ与p2成正比。
注意这是极性分子的取向极化,与电子的位移极化不一样的是分子的惯性大。
在变化的电磁场中,对电介质的贡献较少。
4. Electric fields in cavities of a dielectric liquid此小节提供了一种全新的物理视角,让人们从分割,填补的观点去思考问题。
让我们理解,物理世界是符合叠加原理的进程的。
E0=E+Pperpendicular to the dielectricϵ0E0=E+Psphere3ϵ0Feynman 12 −−Electrostatic Analogs12-1.The same Equation have same solution 相同的数学方程有相同的解12-2.The flow of heat ;a point source near an infinite plane boundary 热流12-3.The stretched membrane 绷紧的膜12-4.The diffusion of neutrons ;a uniform spherical source in a homogeneous medium 中子的扩散12-5.Irrotational fluid flow ;the flow past a sphere 无旋的理想流体情形12-6.Illumination ;the uniform lighting of a plane 光通量;平面均匀布光12-7.The “underlying unity ”of nature 自然界的统一性费恩曼物理学课堂讨论:(1)极化场的修正,也就是诱导极化的场是空腔的场还是全部空间的场?(2)温度变化引起的介电常数的变化,其效应为何在临界温度处谈论到了铁电与反铁电?(3)基本的统一性,王青老师说,费恩曼站在他们时代的角度看,那时的统一性远没有今天强烈!今天的所有物理方程都可以由微观的一个综合的方程,泊松方程来表达。
并且物理方程的应用不仅仅在物理科学领域,而且在社会学,金融物理学,生物学,化学等等。
Feynman 13 –Magnetostatics13-1.The magnetic field费恩曼物理学课堂讨论:(1)关于如何进行科学的想象的问题,费恩曼提出不要想象电场线或是磁场线的运动,而用数学形式描述是迫不得已的选择。
因为你无法想象在空间中的一个点上能有那么多的信息,三个电场分量一个磁场分量,外加四个势的函数,这是无法想象整个空间中的场的分布的。
而为什么“不要想象电场线或是磁场线的运动”?1.同学的回答:因为电磁场是随时间变化的量,你无法想象一个正要发生变化的电磁场,正如,你看见一根弹簧,如果你之前不对弹簧有过足够多的直观感觉,那么你是不知道弹簧振子在某一位置与时刻会有什么样的速度与加速度的。
因此静态图像是无法描述电磁场的全部性质的。
(那么进一步思考,是否可以通过想象电磁场是一系列的谐振子的运动。
也即谐振子仅仅在原地振动,而宏观表现是形成了波动,那么电磁场也可以这么看)2.电磁场是一个整体,他们之间的统一性是无法用图像表现出来的,无法形象化地描述。
3.把电磁场看成是有质量的实体,想象一个电荷进行了运动,那么在很远处的电场变化绝对不是瞬时的,那该延迟效应是无法用电磁场来描述的。
进一步考虑,电磁场可以有惯性,这也是图像描述不了的。
但可以想象吗?很难想象。
4.老师:把电磁场视为真空中的介质在原地的振动,而不是电磁场本身真实的运动,他们也只是宏观效应罢了。
Feynman 14 −−The Magnetic Field in Various Situation 14-1 The vector potential 矢势的引入14.2. The vector potential of known currents 已知电流分布求矢量势14.3. A straight wire14.4. A long solenoid 长螺线管14.5. The field of a small loop; the magnetic dipole14.6. The vector potential of a circuit费恩曼物理学课堂讨论:(1) 王青老师问:为什么要引入矢量势这种复杂的函数来描述磁场呢?本来描述磁场已经够复杂的了,为什么还要更加复杂的矢量势?这不是违背尽量趋近于简洁的思想吗?并且麦克斯韦方程组本身不包含矢量势。
同学们的回答:(1)因为好看啊。
有了矢量势,可以把势函数写成十分对称的形式,并且这也很符合我们的审美思想:{ ∇2A −1c 2∂2A ðt 2=−μj ∇2ϕ−1c 2∂2ϕðt 2=−ρϵ , 还可以将该方程写成一个统一的格式,用四维矢量来描述 ∇2φ−1c 2∂2φðt 2=−s (2)因为矢量势是可以麦克斯韦方程组本身蕴含的东西,所以他的出现是意料之中的。
(3)矢量势才是真实的场,它排除了超距作用的可能。
在A-B模型中,矢量势能直接作用于实验对象,而磁场不能。
因此这里就有关于真实场的论断究竟什么才是真实存在的,被物理接受的场。
费恩曼对“真实”场的描述:所谓真实的场,那只要他是为了得到运动而就必须在粒子所在的位置被规定。
(超距的思想是不被接受的)(2)老师问:中学里面你们总是用无限长螺线管来推导出磁场的强度,螺线管内部是均匀的磁场μNI,外部是为0的磁场强度。
详细的证明:,在没有电流经过的区域,并且不考虑螺线管线圈内部区域{c2∇×B=0∇∙B=0由c2∇×B=0可知,在过螺线管中心轴的截面空间中做任意一个矩形可知磁场是均匀分布的。
再由∇∙B=0可知磁场是无径向分量的。
考虑到磁场分布的均匀性,可以求出螺线管中心轴线上的磁感应强度。
那么内部B都相同。
接着用环路定理可以直接得出外部为0的结论。
(3)费恩曼举的一个旋转带电圆柱面的例子,在惯性系下,会在圆柱内部产生均匀的磁场,因此在轴线和表面跨接一个导体棒,就可以测得两端点的电势差。
但是到了旋转的非惯性参考系里面,就观测不到现象了,这是什么原因?Feynman 15 −− The Vector Potential15-1.The forces on a current loop; energy of a dipole 作用于回路电流上的力;偶极子的能量15-2.Machanical and electrical energies 机械能与电能之间的联系15-3 the energy of steady currents 恒定电流的能量15-4 B versus A B与A的对照------A-B实验见分晓15-5 The vector potential and quantum mechanics 矢势在量子力学中的重要作用15-6 What is true for statics is false for dynamics 静态场与动态场的差别费恩曼物理学课堂讨论:(1)王青老师:A-B效应说明了什么问题?先来把衍射效应的量子力学机制弄明白,然后再弄明白A在这里面的作用?同学回答:1.说明了A才是更加真实的场,客观的存在的场。
反驳:但是B也可以真实探测到啊~为什么就不能说B是真实的场呢?答:因为A-B效应正好就说明了这种情形。
为了避免超距作用的观点,也是说局域作用域的观点,A的场是真实存在的。
反驳:什么是真实场?总是说真实的场,而没有一个统一的定义!答:我们可以认为一切拥有符合局域作用的场都是真实的场。
那么磁场在A-B效应中就没有体现出局域作用的性质。
(2)同学问:通电导线内部的电流(假设是电子的定向移动),由于相对论效应,会使内部的电荷线密度ρ−=ρ+γ2 , γ=.因此导体表面会带有一定的净电荷量,由√1−v2c2此会违背常识,静电荷来自于哪里?实际上应该是不会产生静电荷的。
(3)王青老师:对固有磁矩的问题。
在学习电磁学时,往往会接触很多的磁矩在磁场中有偶极子的能量,一种简单的看法是:将一个矩形电流回路置于真空的环境中,那么此时刻(暂且忽略电阻的效应),电流回路内部只有自己产生的磁场。
但是将该电流回路移动至一均匀强度的磁场空间中,需要外界的能量供应以维持电流的恒定,此时相当于外界对该电流环路做了功,而赋予了该电流环路以 U=μ∙B的能量,可想而知这是一个正值。
但是在量子力学中往往会使用能量值U=−μ∙B ,ψ=ψ0e−μ∙B/kT (这个是很好解决的,B-M分布的表达式实际上已经给了一个-号了),而更加重要的问题是:在现今的基本粒子领域,所有的基本粒子的磁矩是固定的,那么如何解释基本粒子的固有磁矩的能源是来自哪里呢?回答:先从实验的结论出发来探讨此问题。
考虑所有事物都是由基本粒子构成的。
如果把电流环路放入磁场的过程,视为基本粒子磁矩的重新排列,那么该电流环路的能量就来源于单位磁矩的相互作用能。