極客物理 在科學實驗中探索物理之美 捲1 薛加民 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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薛加民 著

圖書標籤:

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• 薛加民
• 趣味物理
• 動手實踐

店鋪： 北京群洲文化專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115464323

商品編碼：29354238012

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2017-08-01

基本信息

書名：極客物理 在科學實驗中探索物理之美 捲1

定價：59.00元

作者：薛加民

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2017-08-01

ISBN：9787115464323

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝-膠訂

開本：24開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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1.當選2013年中國科協科普部推薦的50種科普圖書，2013年中國科技部全國優-秀科普作品。2.參選2013年度吳大猷科普圖書奬3.美國知名大學物理學博士親筆撰寫、親手實驗，原創內容，真正深入淺齣，含金量高，絕非攢齣來的科普書；4.中國工程院資-深院士錢皋韻推薦；5.中科院國傢天文颱宇宙暗物質暗能量組首席研究員陳學雷作序推薦；6.作者擬邀請美國科學院院士寫序。

內容提要

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全息成像、激光傳聲、磁懸浮……本書讓你通過身邊的有趣實驗完成前沿科技的奇妙體驗。這是一本關於物理學的原創科普圖書，作者用獨特的視角與方式，深入淺齣地為你揭秘光、電、磁等物理學領域的專業知識；這是一本麵嚮喜歡動手的科學愛好者的指導手冊，讓你在輕鬆完成有趣物理實驗與製作項目的同時，探究齣“高科技”的奧秘。全書共2捲，此為捲1。如果你是科學愛好者，不要錯過這本書，它讓你眼界大開；如果你是學生，無論是在讀中學，還是大學，不要錯過這本書，它告訴你“動手學科學”的方法與思路；如果你是科學工作者或科學老師，不要錯過這本書，它專業的解讀和翔實的介紹，會為你提供不一樣的科學視角。

目錄

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目錄



1透過太陽眼鏡，看到半個世界 11

幾個關於光的偏振性的實驗，所需材料非常簡單，有一副偏振片太陽鏡就行瞭。

2揭秘神奇的光：激光 27

動手拆開一颱氦氖激光器和一隻激光筆，我們能夠看到神奇的激光是怎樣産生的。

3沿弧綫傳播的光 49

把糖溶解在水中能製造齣一種“神奇”的溶液，一束激光通過它時不再沿直綫傳播，而是劃齣一道美麗的弧綫。

4探測微波爐泄漏及測量光速 65

自製簡單的天綫裝置和檢測電路，來檢測微波爐的電磁波泄漏。（如果身邊沒有微波爐，也可以用它來檢測手機的電磁波。）

5說磁 83

探索磁性這一神奇的自然現象，驗證鋁是被磁鐵吸引的、銅是被磁鐵排斥的、鬍蘿蔔也具有磁性等有趣而且違背常識的現象。

6電機總動員 99

幾種有趣的直流電動機，通過親手製作，瞭解人類的好幫手——電動機的基本原理，讓第二次工業革命的浪潮濤聲依舊。

7逆磁懸浮 115

什麼是磁懸浮？什麼是逆磁性材料？你將瞭解如何用簡單的逆磁材料以及強磁鐵來實現磁懸浮。

8永遠懸浮的陀螺 133

本章開始於一個非常好玩而且物美價廉的玩具：磁懸浮陀螺。我們將會解密陀螺穩定懸浮的真正原因。

9自製發光二極管 151

本章中，我們將利用廉價而易得的碳化矽礦石來産生幽幽的藍光，從而親身體驗發光二極管誕生之初的激動。我們還將介紹發光二極管的原理及其實驗的驗證，透過美麗的現象看到更深的本質。

作者介紹

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薛加民 2002—2006年在中國科學技術大學近代物理係學習，2006年赴美國亞利桑那大學物理係從事低溫凝聚態物理研究。期間，關於新材料石墨烯的研究成果在國際頂-尖學術雜誌Nature Materials, Nature Physics, Physical Review Letters等發錶，得到同行的廣泛關注和引用。2012年獲得亞利桑那大學物理學博士學位，目前受聘於上海科技大學，任助理教授，博士生導師。 從事專業研究的同時，作者積極參與美國大學的各種科普活動，是亞利桑那大學物理係年度“Physics Phun Nite”活動的參與者。 在美國，大多數大學都有所謂“ outreach”的科普推廣項目，大學的實驗室每年都會有一次嚮公眾開放的機會，大傢可以到高科技的實驗室裏參觀，感受科技前沿。“Physics Phun Nite”活動是“ outreach”科普推廣項目的一種，由亞利桑那大學物理係每年臨近聖誕時舉辦的，活動在在一個大教室裏舉行，由係裏的教授和學生嚮大眾錶演他們zui喜歡的物理演示實驗，活動有趣，深受歡迎。

文摘

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序言

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《星海奇航：宇宙探索的物理原理》 內容簡介 在浩瀚無垠的宇宙麵前，人類總是懷揣著探索未知的無限渴望。從古至今，我們仰望星空，試圖解讀那閃爍的星光背後蘊藏的奧秘。本書——《星海奇航：宇宙探索的物理原理》，便是一次深入淺齣的旅程，帶領讀者穿越時空的界限，用物理學的語言，理解宇宙的形成、演化，以及其中蘊藏的令人驚嘆的規律。 本書並非一本枯燥的物理教科書，而是一次充滿奇思妙想的探索。我們將從最基本的光學原理齣發，理解望遠鏡如何捕捉遙遠星係的微弱信號，揭示宇宙的廣闊圖景。然後，我們將步入引力學的殿堂，牛頓的萬有引力定律是如何解釋行星圍繞恒星的運轉，愛因斯坦的廣義相對論又如何描繪齣引力扭麯時空的神奇景象，以及黑洞、引力波這些宇宙中最神秘的現象是如何産生的。 接著，我們將目光投嚮構成宇宙萬物的基本粒子。從原子模型的發展，到誇剋、輕子的發現，再到標準模型對基本粒子及其相互作用的統一描述，我們將一步步揭開物質世界的終極密碼。本書將用通俗易懂的語言，結閤豐富的曆史故事和前沿的科學發現，闡述這些抽象的物理概念。 在探索宇宙的宏偉畫捲中，熱力學扮演著不可或缺的角色。恒星的誕生與死亡，星係的聚集與分離，都離不開能量的轉化和守恒。我們將探討熱力學的基本定律如何支配著宇宙的能量流動，以及熵增定律如何預示著宇宙的終極命運。 本書還將深入到量子力學的奇妙世界。量子糾纏、量子隧穿等匪夷所思的現象，雖然在宏觀世界難以想象，卻在微觀層麵支配著粒子行為，並對宇宙的早期演化産生著至關重要的影響。我們將探討量子力學如何挑戰我們的直覺，以及它如何成為理解宇宙最深層奧秘的關鍵。 更令人興奮的是，本書將帶領讀者踏上對宇宙特殊現象的探索之旅。我們將解析超新星爆發的巨大能量是如何釋放的，脈衝星為何能夠如此精確地計時，以及類星體這些遙遠而明亮的宇宙信標到底是什麼。我們將從物理學的角度，剖析這些宇宙奇觀背後的驅動力。 本書的另一大亮點在於，我們將探討現代宇宙學中的前沿課題。暗物質和暗能量，這兩種占據宇宙絕大部分卻至今成謎的神秘物質，它們的存在如何影響著宇宙的膨脹速度和結構形成？本書將介紹科學傢們為尋找暗物質和暗能量所做的種種努力，以及我們對宇宙演化模型的不斷修正。 我們還將深入瞭解宇宙大爆炸理論。從宇宙的奇點開始，到暴脹時期，再到核閤成，以及宇宙微波背景輻射的發現，我們將一步步還原宇宙從無到有、從混沌到有序的壯麗過程。本書將用生動的比喻和清晰的邏輯，將這些復雜的宇宙學理論呈現在讀者麵前。 本書並非僅僅是理論的堆砌，它還將穿插介紹曆史上那些偉大的物理學傢和天文學傢的故事，是他們憑藉著非凡的智慧和不懈的探索，一步步推動瞭我們對宇宙的認識。從亞裏士多德的宇宙觀，到哥白尼的日心說，再到哈勃的宇宙膨脹發現，這些人物的故事本身就是一部精彩的科學史詩。 同時，本書也關注著我們當下正在進行的宇宙探索。從空間望遠鏡如哈勃、詹姆斯·韋伯的觀測數據，到地麵射電望遠鏡陣列的建設，再到粒子加速器對基本粒子的探測，我們將瞭解現代科技如何助力我們更深入地窺探宇宙的真相。 此外，本書還將引導讀者思考一些更深層次的哲學問題。宇宙的起源和終結，生命的意義，以及我們在浩瀚宇宙中的位置，這些問題常常是物理學探索的副産品，也是激發人類求知欲的永恒動力。 《星海奇航：宇宙探索的物理原理》旨在激發讀者對物理學和天文學的興趣，培養科學的思維方式，並鼓勵大傢以更廣闊的視野去審視我們所處的宇宙。無論您是物理學的愛好者，還是對宇宙充滿好奇的探索者，本書都將為您提供一次難忘的智慧之旅，讓您在理解宇宙的宏偉與精妙中，感受到科學的無窮魅力。 本書的語言力求平實而富有感染力，避免使用過於晦澀的專業術語，即使是沒有物理學基礎的讀者，也能輕鬆閱讀。書中穿插的生動故事、精彩比喻和圖文並茂的講解，將幫助讀者構建起清晰的物理學知識框架，並深刻理解其中蘊含的科學原理。 讓我們一同啓程，在這場“星海奇航”中，用物理學的眼睛，去發現宇宙的壯麗，去感受科學的偉大。本書將是您探索宇宙奧秘的理想夥伴，它將點燃您心中對未知的好奇，拓展您對宇宙的認知邊界，讓您在驚嘆於宇宙的無限可能之時，也更加深刻地理解我們自身存在的意義。 本書的結構安排循序漸進，從基礎的觀測工具到復雜的理論模型，從微觀的基本粒子到宏觀的宇宙結構，層層遞進，環環相扣。每章都以一個引人入勝的問題或現象開篇，然後逐步引入相關的物理學原理，並結閤最新的科學發現進行闡述。讀者將跟隨作者的筆觸，仿佛置身於一個巨大的物理實驗室，親自參與到對宇宙的探索與解謎之中。 本書的意義在於，它不僅傳授知識，更重要的是啓發思維。它將教會讀者如何運用物理學的邏輯去分析和理解自然現象，如何從紛繁復雜的現象中提煉齣基本的規律，以及如何保持對科學的敬畏之心和探索精神。在科學日新月異的今天，《星海奇航：宇宙探索的物理原理》將為您提供一個堅實的知識基礎和開闊的視野，幫助您更好地理解這個瞬息萬變的科學世界。 本書的目標讀者廣泛，包括對物理學和天文學感興趣的普通讀者，在校的學生，以及希望拓展科學視野的各界人士。無論您是初次接觸宇宙學的愛好者，還是希望深入瞭解其中細節的科學迷，本書都將是您不可多得的讀物。 閱讀本書，您將不僅能瞭解到宇宙是如何運轉的，還能感受到人類智慧的偉大，以及科學探索的無限魅力。您將明白，我們頭頂的星空，並非遙不可及的神秘存在，而是可以通過物理學的語言去理解和解讀的奇妙世界。 《星海奇航：宇宙探索的物理原理》，誠邀您一同開啓這場關於宇宙的非凡旅程，去發現隱藏在星辰大海中的物理之美，去感受科學探索帶來的無限樂趣與智慧啓迪。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我稱贊的一點，就是它所營造的“探索氛圍”。它不是直接給齣答案，而是鼓勵讀者去思考，去質疑，去親自動手驗證。我一直覺得，真正的學習，不在於記住多少知識，而在於培養多少探究的能力。 書中關於“電路與電流”的章節，給我留下瞭深刻的印象。它沒有一上來就講歐姆定律，而是從最簡單的電路模型開始，比如用電池、燈泡和導綫連接成一個迴路。然後，它鼓勵讀者去嘗試串聯和並聯不同的燈泡，觀察亮度的變化，去理解電流和電壓的關係。這種循序漸進的學習方式，讓我覺得非常受用。我甚至找來一些廢舊的電子元件，嘗試搭建一些簡單的電路，雖然過程可能有些磕磕絆絆，但那種親手創造的樂趣，是任何書本都無法給予的。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我是一個對數學公式有些畏懼的人，每次看到復雜的數學推導都會感到頭疼。所以，當我拿起《極客物理》這本書時，我其實並沒有抱太大的期望，擔心它會和那些枯燥的教科書一樣。然而，這本書的齣現，徹底顛覆瞭我的刻闆印象。作者在講解物理原理時，巧妙地將數學公式融入到瞭實驗情境之中，而且講解得非常耐心和細緻。 書中關於“聲波的産生與傳播”那一章節，給我留下瞭深刻的印象。它沒有一開始就拋齣復雜的聲波方程，而是從我們最熟悉的聲音入手，比如彈奏樂器發齣的聲音，人說話的聲音，甚至是風吹過的呼嘯聲。然後，它通過一係列簡單的實驗，比如用橡皮筋發齣不同的聲音，用音叉在水中激起漣漪，來展示聲波是如何産生的，以及它是如何以波的形式傳播的。更讓我驚喜的是，書中還提到瞭如何利用聲波來測量距離（比如超聲波測距），以及聲波在不同介質中的傳播速度差異。這些都讓我覺得，原來物理學並不是脫離現實的，而是深深地植根於我們生活中的方方麵麵。

評分☆☆☆☆☆

《極客物理》這本書，真的像一個充滿魔力的引路人，讓我看到瞭物理學背後令人驚嘆的“美”。我一直以為物理學就是一堆枯燥的公式和定理，是少數“聰明人”纔能理解的學科。然而，這本書完全打破瞭我的這種偏見。書中關於“萬有引力”的講解，讓我重新審視瞭我們頭頂那片星空。我曾經隻知道牛頓被蘋果砸到，然後就發現瞭萬有引力，這個故事我聽過很多遍，但始終覺得有些模糊，不夠深入。 但這本書，它沒有止步於此，而是通過一係列精心設計的實驗來闡釋這個偉大的定律。比如，它提到如何通過觀察不同質量的物體自由落體時的加速度差異，來初步理解引力的作用；更進一步，它還引導讀者思考，為何月球會圍繞地球運轉，行星會圍繞太陽運轉。書中不僅僅給齣瞭答案，更重要的是，它鼓勵讀者去思考“為什麼”。它引導我去想象，去推測，去驗證。讀到這一章的時候，我甚至找來一些傢裏的不同重量的球，嘗試從同一高度釋放，雖然很難做到精確測量，但那種親身探索的樂趣，讓我對“引力”有瞭更深刻的感悟。它不再是一個遙遠的概念，而是連接著天上星辰與我們腳下土地的無形紐帶。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感觸之一，便是它將物理學從“冷冰冰的科學”轉變為“充滿生命力的藝術”。我一直覺得物理學是屬於實驗室裏的嚴謹科學，是計算和公式的堆砌。然而，《極客物理》通過其獨特的視角，展現瞭物理學在自然界中的無處不在的美。 在閱讀關於“光學”那一章時，我被深深地吸引住瞭。書中不僅僅講解瞭光的直綫傳播、反射、摺射這些基礎知識，更進一步探討瞭光的衍射、乾涉等更深層次的現象。它用生動的語言，將我們習以為常的現象，比如肥皂泡上的彩色斑紋，CD盤片上閃爍的彩虹，解釋得淋灕盡緻。我甚至開始用傢裏的颱燈，配閤一些簡單的工具（比如小孔、細縫），去嘗試重現一些光學現象。雖然效果可能不如專業儀器，但那種親身感受光綫彎麯、分裂的奇妙過程，讓我覺得物理學真的像一門藝術，用光的語言描繪著世界的色彩。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的最大驚喜在於，它將抽象的物理概念與我們日常生活中的現象巧妙地聯係起來。我曾經對“慣性”這個詞感到有些模糊，知道它描述的是物體保持原有運動狀態的性質，但總覺得不夠具象。直到讀到書中關於“慣性定律在交通安全中的應用”的那一章，我纔恍然大悟。作者用瞭一個非常生動的例子：為什麼汽車急刹車時，乘客會嚮前傾？書中解釋說，這是因為人體本身具有慣性，會傾嚮於繼續嚮前運動。這一點看似簡單，但作者進一步闡述瞭安全帶、安全氣囊等車載安全設備的設計原理，都是基於慣性定律來保障乘客安全的。 這讓我對每一次齣行都充滿瞭新的思考。我開始留意身邊的各種運動狀態，無論是行走中的人，還是行駛中的車輛，都能從中看到慣性作用的痕跡。書中甚至提到瞭一個有趣的實驗，可以用硬幣和紙片來演示慣性。雖然我還沒有親手去嘗試，但僅僅是文字描述，就已經在我腦海中構建齣瞭一個清晰的畫麵。這不再是冰冷的公式，而是活生生的物理規律，影響著我們的生活，守護著我們的安全。這種將理論與實踐相結閤的講解方式，讓我覺得物理學並非高不可攀，而是與我們息息相關。

評分☆☆☆☆☆

閱讀《極客物理》這本書，給我最大的感受就是它的“實用性”。它不僅僅停留在理論層麵，而是著重於如何將物理學的原理應用到實際生活中，解決實際問題。書中關於“簡諧運動”的講解，就是一個很好的例子。 我曾經對“簡諧運動”感到非常睏惑，覺得它隻是一些抽象的數學模型。但是，這本書通過對彈簧振子、單擺等簡單係統的分析，讓我對簡諧運動有瞭更直觀的認識。更重要的是，書中還提到瞭如何利用簡諧運動的原理來設計和製造一些簡單的設備，比如鍾擺的計時原理。我甚至開始思考，我們的手錶、手機上的計時器，是不是也蘊含著簡諧運動的影子。這種將科學知識轉化為實際應用的能力，讓我覺得物理學非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書對於我這個“科學小白”來說，簡直是及時雨。我曾經對物理學有過很多誤解，覺得它離我的生活很遙遠，隻是一些書本上的概念。但《極客物理》這本書，徹底改變瞭我的看法。它以一種非常接地氣的方式，將復雜的物理概念變得通俗易懂。 其中關於“力與運動”的章節，讓我印象深刻。我一直覺得“力”是一個很籠統的概念，直到這本書通過大量的實驗示例，讓我明白瞭力的概念是如此具體而豐富。比如，它通過演示推箱子、拉繩子等實驗，講解瞭力的方嚮、大小和作用點的重要性。更讓我感到新奇的是，書中還提到瞭“摩擦力”這個概念，以及它在我們生活中的重要作用。我開始意識到，沒有摩擦力，我們就無法行走，車輛也無法啓動和停止。這種將日常現象與科學原理緊密結閤的講解方式，讓我覺得物理學充滿瞭智慧和趣味。

評分☆☆☆☆☆

這次偶然間翻到這本《極客物理 在科學實驗中探索物理之美 捲1 薛加民》，簡直是打開瞭一個新世界的大門。我一直覺得自己對物理學的理解停留在高中課本的層麵，那些公式和定律總是顯得有些枯燥乏味，仿佛與生活隔著一層看不見的牆。然而，這本書徹底顛覆瞭我的認知。它不是那種枯燥的教科書，也不是一本充斥著深奧理論的學術著作，而更像是一位經驗豐富的老師，循循善誘地帶領我走進一個充滿奇妙現象的物理世界。 書中關於“光的摺射與全反射”的實驗講解，讓我印象尤為深刻。我至今還記得小時候在夏日午後，看著水杯裏的吸管似乎斷成瞭兩截，當時覺得那是多麼不可思議的景象，卻又找不到任何閤理的解釋。這本書通過簡單易懂的語言和清晰的實驗步驟，揭示瞭其中的奧秘。它不僅僅解釋瞭為什麼會發生這種現象，更重要的是，它鼓勵我去動手嘗試，去親身體驗。書中的建議，例如使用不同介質（比如空氣、水、玻璃）來觀察光綫的偏摺，甚至是用激光筆在不同角度照射水麵，都讓我躍躍欲試。我甚至找來傢裏的棱鏡，嘗試重現彩虹的齣現，那一刻，當一道道絢爛的色彩呈現在眼前時，我感覺自己仿佛掌握瞭某種宇宙的秘密，那種成就感是任何書本知識都無法給予的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字風格，我個人覺得非常吸引人。它不像很多科學普及讀物那樣，為瞭追求通俗易懂而犧牲瞭嚴謹性，也不像學術著作那樣，語言晦澀難懂。這本書恰到好處地找到瞭一個平衡點，既能讓普通讀者輕鬆理解，又能保證科學的準確性。特彆是書中關於“電磁感應”的講解，讓我受益匪淺。 我一直覺得電磁學是一個非常神秘的領域，尤其是法拉第發現的電磁感應現象，聽起來就充滿瞭科幻色彩。這本書通過一個又一個充滿趣味的實驗，將這個抽象的概念變得觸手可及。它鼓勵讀者動手製作簡單的綫圈和磁鐵，來觀察感應電流的産生。書中甚至介紹瞭如何利用發電機來發電的基本原理，雖然隻是理論上的闡述，但已經足以讓我對那些發電廠、風力發電機等龐大的設備産生濃厚的興趣。我開始思考，原來我們日常生活中使用的電力，竟然是建立在如此精妙的物理原理之上的。這種求知欲的激發，是我在其他地方很少獲得的。

評分☆☆☆☆☆

《極客物理》這本書，最讓我感到贊嘆的是它對於“探究精神”的培養。它不僅僅是告訴你“是什麼”，更重要的是引導你去思考“為什麼”和“怎麼去驗證”。我是一個比較喜歡動手實踐的人，所以當我看到書中關於“熱力學第一定律”的實驗講解時，我真的迫不及待地想要去嘗試。 書中提到，可以通過測量不同物體的溫度變化，以及它們吸收或放齣的熱量，來驗證能量守恒的原理。比如，它建議用量筒測量水的體積，用溫度計測量水的溫度，然後通過加熱或冷卻來觀察溫度的變化。雖然書中的實驗設計可能需要一些基本的實驗器材，但作者非常貼心地給齣瞭一些傢庭中可以找到的替代品，或者非常簡化的操作步驟。我嘗試用一個電熱水壺和幾個不同大小的玻璃杯，來驗證加熱相同體積的水，不同初始溫度的水，加熱相同時間後，溫度升高的差異。雖然測量結果可能不夠精確，但整個過程充滿瞭探索的樂趣，讓我對“熱量”這個概念有瞭更直觀的理解。