Students will find this book a useful aid to learning the unfamiliar mathematical aspects of stochastic processes while applying them to physical processes that he or she has already encountered.
Variational Principles, Methods, and Applications in Elementary Physics
Exploring the concept of "perfect form," this book delves into the variational principles of classical physics, illustrating how natural and artificial shapes optimize physical quantities like time and energy. It introduces key concepts such as least action and Hamilton's principle, using the calculus of variations as a mathematical framework. By connecting the path of light, the motion of a baseball, and the curve of a wheat stalk, it offers a comprehensive understanding of how these principles manifest in both everyday phenomena and foundational physics.
The book features end-of-chapter practice problems, an appendix of worked problems, a glossary of terms, and an annotated bibliography.
An account of the concepts and intellectual structure of classical thermodynamics that reveals the subject's simplicity and coherence.
Focusing on the concept of entropy, this book serves as a valuable resource for students in physics, engineering, chemistry, and mathematics. It aims to clarify the complexities surrounding entropy, making it more accessible for undergraduate learners. Through detailed explanations and practical examples, readers will gain a deeper understanding of this fundamental principle and its applications across various scientific disciplines.
Preface; Acknowledgments; 1. Introduction; 2. Mechanics; 3. Hydrodynamics; 4. Temperature and heat; 5. Electrodynamics and plasma physics; 6. Quantum physics; 7. Dimensional cosmology; 8. Appendix. Answers to problems; Index.
Seeing Physics uses drawings to help explain 51 key ideas of physics in an accessible and engaging way.
An account of Max Planck’s construction of his theory of blackbody radiation, summarizing the established physics on which he drew. In the last year of the nineteenth century, Max Planck constructed a theory of blackbody radiation—the radiation emitted and absorbed by nonreflective bodies in thermal equilibrium with one another—and his work ushered in the quantum revolution in physics. In this book, three physicists trace Planck’s discovery. They follow the trail of Planck’s thinking by constructing a textbook of sorts that summarizes the established physics on which he drew. By offering this account, the authors explore not only how Planck deployed his considerable knowledge of the physics of his era but also how Einstein and others used and interpreted Planck’s work. Planck did not set out to lay the foundation for the quantum revolution but to study a universal phenomenon for which empirical evidence had been accumulating since the late 1850s. The authors explain the nineteenth-century concepts that informed Planck’s discovery, including electromagnetism, thermodynamics, and statistical mechanics. In addition, the book offers the first translations of important papers by Ludwig Boltzmann and Wilhelm Wien on which Planck’s work depended.
Ludzie starają się zrozumieć świat fizyczny od czasów starożytnych. Arystoteles miał jedną wizję (sfera niebieskich sfer jest doskonała), a Einstein inny (wszystkie ruchy są względne). Częściej niż nie, te różne rozumienia zaczynają się od prostego rysunku, przed-matematycznego obrazu rzeczywistości. Takie rysunki są skromnym, ale skutecznym narzędziem rzemiosła fizyka, częścią tradycji myślenia, nauczania i uczenia się przekazywanej przez wieki. Ta książka wykorzystuje rysunki aby wyjaśnić pięćdziesiąt jeden kluczowych koncepcji fizyki w przystępny i angażujący sposób. Don Lemons, profesor fizyki i autor kilku książek i podręczników, łączy krótkie, elegancko napisane eseje z prostymi rysunkami, które razem zarazem obrazują i wyjaśniają ważne pojęcia i odkrycia nauk fizycznych. Zagadnienia ułożone są chronologicznie, poczynając od odkrycia triangulacji przez Thalesa, monopordu pitagorejskiego i wyjaśnienia zjawiska balansu przez Archimedesa. Autor omawia następnie zjawisko „popielatego światła” (słabego blasku między rogami półksiężyca) opisane przez Leonarda da Vinci, prawa ruchu planetarnego Keplera oraz kołyskę Newtona (zawieszone stalowe kulki wykazujące poprzez zderzenia, że dla każdego działania jest zawsze równa i przeciwna reakcja). Sięgając do dwudziestego i dwudziestego pierwszego wieku, Lemons wyjaśnia między innymi efekt fotoelektryczny, budowę atom wodoru, ogólną teorię względności, globalny efekt cieplarniany i bozon Higgsa. Eseje sytuują rysunki w kontekście historycznym, opisując na przykład konflikt Galileusza z Kościołem o model heliocentryczny, związek między odkryciem zjawisk elektrycznych a romantyzmem Williama Wordswortha i cień rzucony na odkrycia Einsteina przez I wojnę światową.