費曼物理學講義I-力學、輻射與熱(4)光學與輻射pdf/txt下载_在线阅读全文

内容简介

　　請看看費曼如何將物理的深奧觀念，化約成簡單易懂的說法。
　　《費曼物理學講義》共有三大卷，展現了最偉大的物理教師費曼獨到見解。
　　《費曼物理學講義 I：力學、輻射與熱 4：光學與輻射》的內容包含：
　　◎幾何光學：探討比光波長大很多的尺度下的光的行為，是一種近似，卻很重要。
　　◎最短時間原理：光從一點到另一點，會採取需時最短的路徑。
　　◎電磁輻射：從電與磁的觀點，來看光的行為，光的部分性質因而得到闡釋。
　　◎干涉：把兩個源所產生的輻射場合併在一起，會發生什麼情況？
　　◎繞射：無法跟干涉做具體的區別，如果有許多波源，繞射一詞比較常用到。
　　◎折射率：只要瞭解為何光波在不同物質中的波速會不同，就可以瞭解折射率。

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作者简介

　　理查·費曼Richard P. Feynman
　　1918年，費曼誕生於紐約市布魯克林區，1942年，從普林斯頓大學取得博士學位。第二次世界大戰期間，他曾在美國設於新墨西哥州的羅沙拉摩斯（LosAlamos）實驗室服務，參與研發原子彈的曼哈坦計畫（ManhattanProject），當時雖然年紀很輕，卻已經是計畫中的重要角色。隨後，他任教於康乃爾大學以及加州理工學院。1965年，由於費曼在量子電動力學的成就，與朝永振一郎（Sin-ItiroTomonaga）、許溫格（Julian Schwinger）兩人，共同獲得該年度的諾貝爾物理獎。
　　費曼博士為量子電動力學理論解決了不少問題，同時他首創了一個解釋液態氦超流體現象的數學理論。之後，他跟葛爾曼（MurrayGell-Mann）合作，研究弱交互作用（例如貝他衰變），做了許多奠基工作。後來數年，費曼成為發展夸克（quark）理論的關鍵人物，提出了在高能量質子對撞過程中的成子（parton）模型。
　　在這些重大成就之外，費曼博士把一些基本的新計算技術跟記法，介紹給了物理學。其中包括幾乎無所不在的費曼圖，因而改變了基礎物理觀念化與計算的過程，成為可能是近代科學史上，最膾炙人口的一種表述方式。

理查·費曼Richard P. Feynman 
　　1918年，費曼誕生於紐約市布魯克林區，1942年，從普林斯頓大學取得博士學位。第二次世界大戰期間，他曾在美國設於新墨西哥州的羅沙拉摩斯（Los
Alamos）實驗室服務，參與研發原子彈的曼哈坦計畫（Manhattan
Project），當時雖然年紀很輕，卻已經是計畫中的重要角色。隨後，他任教於康乃爾大學以及加州理工學院。1965年，由於費曼在量子電動力學的成就，與朝永振一郎（Sin-Itiro
Tomonaga）、許溫格（Julian Schwinger）兩人，共同獲得該年度的諾貝爾物理獎。 
　　費曼博士為量子電動力學理論解決了不少問題，同時他首創了一個解釋液態氦超流體現象的數學理論。之後，他跟葛爾曼（Murray
Gell-Mann）合作，研究弱交互作用（例如貝他衰變），做了許多奠基工作。後來數年，費曼成為發展夸克（quark）理論的關鍵人物，提出了在高能量質子對撞過程中的成子（parton）模型。

在這些重大成就之外，費曼博士把一些基本的新計算技術跟記法，介紹給了物理學。其中包括幾乎無所不在的費曼圖，因而改變了基礎物理觀念化與計算的過程，成為可能是近代科學史上，最膾炙人口的一種表述方式。

費曼是一位非常能幹有為的教育家，在他一生所獲多得數不清的各式各樣獎賞中，他特別珍惜1972年獲得的厄司特杏壇獎章（Oersted
Medal for
Teaching）。《費曼物理學講義》一書最初發行於1963年，當時有位《科學美國人》雜誌的書評稱該書為「……真是難啃，但是非常營養，尤其是風味絕佳，為二十五年來僅見！是教師及最優秀入門學生的指南。」為了增長一般民眾的物理知識，費曼博士寫了一本《物理之美》（The
Character of Physical Law）以及《量子電動力學》（Q.E.D.: The Strange Theory of
Light and Matter）。他還寫下一些專精的論著，成為後來物理學研究者與學生的標準參考資料跟教科書。 
　　費曼是一位建設性的公眾人物。幾乎家喻戶曉他參與「挑戰者號」太空梭失事調查工作的事跡，尤其是他當眾證明橡皮墊圈不耐低溫的那一幕，是一場非常優雅的即席實驗示範，而他所使用的道具不過冰水一杯！比較鮮為人知的事例，是費曼博士於1960年代中，在加州大學課程委員會任上所做的努力，他非常不滿當時教科書之庸俗平凡。

僅僅重複敘說費曼一生中，於科學上與教育上的無數成就，並不足以說明他這個人的特色。正如任何讀過他即使最技術性著作的人都知道，他的作品裡外都散發著他鮮活跟多采多姿的個性。在物理學家正務之餘，費曼也曾把時間花在修理收音機、開保險櫃、畫畫、跳舞、表演森巴小鼓、甚至試圖翻譯馬雅古文明的象形文字上。他永遠對周圍的世界感到好奇，是位一切都要積極嘗試的模範人物。

費曼於1988年2月15日在洛杉磯與世長辭。 
 
　　羅伯·雷頓Robert B. Leighton 
　　1919年生。加州理工學院學士、碩士，1947年從該校取得物理博士學位。然後留在加州理工學院研究、任教，直到1990年退休，整個學術生涯都在這所學校度過。他參與了許多領域的研究，除了粒子物理的基礎研究，也曾帶建造計火星探測器，還為幾個天文台設計強大的望遠鏡。1997年因神經疾病去世。

馬修．山德士Matthew Sands 
　　1919年生。克拉克大學學士，萊斯大學碩士，1948年從麻省理工學院獲得物理博士學位。隨後於麻省理工學院任教，1950年到加州理工學院，1969年再到加州大學聖克魯□分校教學與研究，直到1985年退休。這期間曾帶領史丹福直線加速器中心的建造工作。退休之後，仍積極投入中小學的教育事務。

■審訂者簡介 
　　高涌泉 
　　美國加州大學柏克萊分校物理博士，現任臺灣大學物理學系教授。 
 
　　田靜如 
　　**台灣師範大學理化系學士，美國加州大學洛杉磯分校物理化學碩士，德國波昂大學克庫勒有機化學研究所有機化學博士。曾任美國橡樹嶺**研究所任資深研究員，從事超臨界流體、石油化學、界面化學、熱力學、光化學等領域的基礎科學研究。也曾執教於**台灣師範大學翻譯研究所，教授科技翻譯。譯有《腐化》（書林出版）、《陽台上的化學家》、《溫度，決定一切》（天下文化出版）。

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目　　录

第26章光學：最短時間原理
26－1 光
26－2 反射與折射
26－3 費馬的最短時間原理
26－4 費馬原理的應用
26－5 費馬原理的更精確陳述
26－6 事情的真相
第27章幾何光學
27－1 緒論
27－2 球面的焦距
27－3 透鏡的焦距
27－4 放大率
27－5 複合透鏡
27－6 像差

第26章 光學：最短時間原理 
26－1 光 
26－2 反射與折射 
26－3 費馬的最短時間原理 
26－4 費馬原理的應用 
26－5 費馬原理的更精確陳述 
26－6 事情的真相 
第27章 幾何光學 
27－1 緒論 
27－2 球面的焦距 
27－3 透鏡的焦距 
27－4 放大率 
27－5 複合透鏡 
27－6 像差 
27－7 鑑別率 
第28章 電磁輻射 
28－1 電磁學 
28－2 輻射 
28－3 偶極輻射器 
28－4 干涉 
第29章 干涉 
29－1 電磁波 
29－2 輻射能 
29－3 正弦波 
29－4 雙偶極輻射器 
29－5 干涉的數學 
第30章 繞射 
30－1 n個相等振盪器的合成振幅 
30－2 繞射光柵 
30－3 光柵的鑑別率 
30－4 拋物面天線 
30－5 彩色薄膜；晶體 
30－6 光經過不透明屏幕所產生的繞射 
30－7 一整面振盪電荷所產生的場 
第31章 折射率的來源 
31－1 折射率 
31－2 物質產生的場 
31－3 色散 
31－4 吸收 
31－5 電波所攜帶的能量 
31－6 屏幕導致的光繞射 
第32章 輻射阻尼與光散射 
32－1 輻射阻力 
32－2 能量輻射率 
32－3 輻射阻尼 
32－4 獨立源 
32－5 光散射 
第33章 偏振 
33－1 光的電場向量 
33－2 散射光的偏振 
33－3 雙折射 
33－4 起偏器 
33－5 旋光性 
33－6 反射光強度 
33－7 異常折射 
第34章 輻射的相對論效應 
34－1 運動源 
34－2 找出「表觀」運動 
34－3 同步輻射 
34－4 宇宙同步輻射 
34－5 制動輻射 
34－6 都卜勒效應 
34－7 □、k四維向量 
34－8 光行差 
34－9 光的動量 
第35章 彩色視覺 
35－1 人類的眼睛 
35－2 色彩取決於強度 
35－3 測量色彩知覺 
35－4 色度圖 
35－5 彩色視覺的機制 
35－6 彩色視覺的生理化學 
第36章 視覺的機制 
36－1 感知色彩 
36－2 眼睛生理學 
36－3 視桿細胞 
36－4 昆蟲的複眼 
36－5 其他種類的眼睛 
36－6 視覺神經學

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媒体评论

　　「我讀加州理工學院的時機很好，剛好碰上了費曼正在教那著名的兩年大學部物理課程。這兩年的薰陶，在我受教育的整個過程中極其重要。雖然我不敢說當時我瞭解所有的內容，但我相信這門課對於我物理直覺的發展最有幫助。」
　　－－1996年諾貝爾物理獎得主／奧謝羅夫（Douglas Osheroff）

費曼物理學講義I-力學、輻射與熱(4)光學與輻射

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