量綱分析是學習物理課程的一種方法,是解決科學和工程問題的工具,有助于科學規(guī)律的探究.本書在說明了量綱分析重要性的基礎上,介紹了量綱分析的方法,并以量綱分析技術(shù)為切入點,運用貼近實踐又簡單的例子研究了量綱分析在力學、流體力學、熱物理學、電動力學和量子物理學中的應用,并指出了它的適用范圍和局限性.
本書適合物理、工程和數(shù)學專業(yè)的學生閱讀,也可供相關(guān)專業(yè)的研究者和工程師參考.
作者簡介
譯者序
前言
致謝
符號說明
第1章導論1
1.1量綱一致性1
1.2無量綱積3
1.3量綱公式4
1.4瑞利算法4
1.5白金漢π定理7
1.6量綱數(shù)目8
1.7無量綱積的數(shù)目8
1.8實例:理想氣體的壓強9
1.9要避免的錯誤11
1.10習題13
第2章力學16
2.1運動學與動力學16
2.2有效量綱16
2.3強制量綱19
2.4實例:懸掛的彈簧-質(zhì)量系統(tǒng)20
2.5實例:懸掛、拉伸電纜21
2.6漸近行為23
2.7實例:聲速25
2.8實例:側(cè)窗抖振26
2.9實例:兩體軌道28
2.10習題30
第3章流體動力學32
3.1流體變量32
3.2實例:水波32
目錄3.3表面張力34
3.4實例:最大水滴36
3.5黏度38
3.6實例:水躍40
3.7實例:平衡管流42
3.8實例:非平衡管流44
3.9比例模型45
3.10習題46
第4章溫度和熱48
4.1傳熱48
4.2溫度和熱量的量綱49
4.3傳導與對流50
4.4實例:烹飪火雞50
4.5擴散53
4.6使方程無量綱化54
4.7實例:北極冰的生長55
4.8實例:煙囪效應57
4.9習題59
第5章電動力學與等離子體物理60
5.1麥克斯韋方程組60
5.2實例:羅盤指針的振動62
5.3實例:加速電荷輻射64
5.4實例:蔡爾德定律65
5.5等離子體物理67
5.6實例:等離子體振蕩68
5.7實例:箍縮效應69
5.8習題71
第6章量子物理學73
6.1普朗克常數(shù)73
6.2實例:黑體輻射74
6.3實例:黑體輻射的光譜能量密度75
6.4實例:玻爾模型76
6.5原子單位78
6.6實例:量子理想氣體79
6.7實例:來自加速電荷的量化輻射81
6.8習題82
目錄第7章量綱宇宙學84
7.1基本量綱常數(shù)84
7.2埃丁頓-狄拉克數(shù)85
7.3實例:萬有引力靜電質(zhì)量86
7.4實例:經(jīng)典電子半徑86
7.5經(jīng)典標度87
7.6精細結(jié)構(gòu)常數(shù)88
7.715個標度89
7.8普朗克標度91
7.9實例:普朗克質(zhì)量92
7.1022個數(shù)量93
7.11習題94
附錄習題答案96
參考文獻98