《波爾物理學講義》是一部傳承經典、融合創(chuàng)新的物理學教材。本書較早版本源自羅伯特·維夏德·波爾在哥廷根大學講授了30余年的物理學入門課程，后又經克勞斯·呂德斯和羅伯特·奧托·波爾編撰，既保留了波爾物理學注重實驗的原始風格，更融入了最新的科學進展和教學技術，通過清晰的表述和豐富的實驗演示，讓復雜的物理概念變得易于理解，激發(fā)讀者的探索興趣。從1930年第一版，到如今第21版（力學，聲學，熱學）和第24版（電磁學，光學），其獨特魅力歷久彌新。
本書是其中的聲學（振動與波）卷，講述了聲學相關的概念，內容豐富，不僅包括理論知識，還有大量的實驗和實例，使讀者能夠更好地理解和掌握物理學的基本原理。全書共2章。第1章系統(tǒng)探討振動現象及其物理機制。首先從人體感知引入振動與聲學的關系，分析無阻尼振動的實現方式，如擒縱機構、摩擦反饋、氣動與電磁控制；再闡述如何用正弦波疊加合成復雜波形，并引入頻譜概念區(qū)分線狀譜與連續(xù)譜；隨后研究固體的彈性振動模式；最后介紹特殊振動類型，強調其非線性特征及生物學、工程應用。第2章主要介紹了行波和輻射的相關知識。首先介紹了行波的定義和基本性質；接著，討論了多普勒效應；然后，介紹了干涉現象；此外，還探討了駐波的形成；最后，介紹了反射和折射現象。
實驗是探索自然奧秘的重要途徑。本書最大的特色便是大量精心設計的實驗。在過去的一百年里，這些實驗在哥廷根的講堂上向學生們演示，而通過本書及附帶的大量視頻與插圖，更多讀者將有機會體驗到這一過程。波爾物理學是實驗為本教學理念的典范，它向我們展示了：通過實驗如何向大自然提問，以揭示其奧秘。
在這一版中，我們對文本的格式進行了較大的調整以方便讀者閱讀。波爾的書現在不僅作為電子書首次出版，而且紙質書以全新的格式出版。這一版的章節(jié)、圖片和公式的編號符合現代教科書的規(guī)范，而在每章的末尾附有相關的習題。
我們也對這一版附帶的視頻進行了改進。在電子書版本中，點擊文中的鏈接就能直接打開視頻觀看*。對于最初與哥廷根科教片研究所(Institut fr den Wissenschaftlichen Film)合作制作的所有視頻，讀者現在可以享受到它們的原始畫質和旁白解說。我們對其他視頻進行了不同程度的補充，還增加了一些新視頻。
與此同時，我們利用這次再版的機會對全部文本進行了嚴格的檢查，對文本和圖片進行了一些說明，并增加了幾幅插圖(第12章和第19章**)。
我們要特別感謝哥廷根大學第一物理研究所的扎姆韋爾(K.Samwer)教授，他為這一版的付梓提供了多方面的幫助和支持。我們也特別感謝該研究所的博伊爾曼(G.Beuermann)、法伊斯特(J.Feist)和馬恩(C.Mahn)教授為本書提供的各種幫助。此外，我們要特別感謝柏林自由大學物理教育系的基爾施泰因(J.Kirstein)博士，正是他對視頻進行了專業(yè)而高效的編輯。我們還要再次感謝柏林自由大學物理系的同仁們，他們提供了工作場地和相關的工作設備，并幫助解決了許多技術難題，特別是與計算機有關的問題。最后，我們衷心感謝施普林格(Springer-Verlag)出版社，特別是施皮爾納(V.Spillner)博士、馬利(M.Maly)女士和薩利奧(B.Saglio)女士，與他們的合作愉快而有趣。
克勞斯·呂德斯(Klaus Lders)
羅伯特·奧托·波爾(Robert Otto Pohl)
2015年7月于柏林和哥廷根
本書較早版本源自羅伯特·維夏德·波爾在哥廷根大學講授了30余年的物理學入門課程，后又經克勞斯·呂德斯和羅伯特·奧托·波爾編撰，是暢銷近百年的經典物理學著作。
羅伯特·維夏德·波爾（Robert Wichard Pohl）：德國物理學家，哥廷根大學教授，被諾貝爾物理學獎得主內維爾·弗朗西斯·莫特稱為固體物理學之父。
【編者】
克勞斯·呂德斯（Klaus Lders）：德國實驗物理學家，柏林自由大學教授。
羅伯特·奧托·波爾（Robert Otto Pohl）：美國、德國物理學家，康奈爾大學教授，羅伯特·維夏德·波爾之子，曾榮獲凝聚態(tài)物理領域的重要獎項巴克利獎，是美國國家科學院院士。
【譯者】
孫琦：復旦大學副教授，還譯有《物理學的歷程》《費曼失落的講義》。
第1章 振動1
1.1 預先說明1
1.2 無阻尼振動的產生1
1.3 利用正弦曲線的疊加表示非正弦周期過程7
1.4 復雜振蕩過程的頻譜 12
1.5 拉伸應力下線形固體的彈性橫向振動16
1.6 拉伸應力下線形固體的彈性縱向振動和扭轉振動21
1.7 液柱和氣柱的彈性振蕩 24
1.8 剛性線形物體的簡正模 29
1.9 二維和三維物體的簡正模 熱振動 31
1.10 受迫振蕩33
1.11 共振激發(fā)能量轉移39
1.12 共振對檢測純正弦振蕩的重要性 頻譜儀40
1.13 受迫振蕩對無失真記錄非正弦振蕩的重要性43
1.14 振蕩的放大44
1.15 雙耦合振子及其受迫振蕩45
1.16 有阻尼和無阻尼的擺動振蕩49
1.17 弛豫(或他激)振蕩52
習題54
第2章 行波和輻射56
2.1 行波 56
2.2 多普勒效應 59
2.3 干涉61
2.4 頻率稍微不同的波的干涉 63
2.5 駐波 63
2.6 行波的傳播 66
2.7 反射和折射70
2.8 成像 72
2.9 全反射 73
2.10 超過波速時產生的沖擊波76
2.11 惠更斯原理78
2.12 波傳播的模型實驗79
2.13 狹縫衍射的定量分析82
2.14 菲涅耳波帶法86
2.15 波源陣列使干涉條紋變窄89
2.16 有限長度波列的干涉93
2.17 縱波的產生和縱波波速93
2.18 空氣中的高頻縱波 聲波復制法95
2.19 聲音的輻射壓強 聲輻射計99
2.20 空間波的反射、折射、衍射和干涉102
2.21 液體表面波的形成 110
2.22 色散和群速度 118
2.23 非周期性過程激發(fā)的波 123
2.24 聲場的能量 聲阻抗 126
2.25 聲源 131
2.26 非周期性聲源和超聲速 135
2.27 聲波接收器 137
2.28 聽覺 139
2.29 聲強測量法 143
2.30 人耳 146
習題150
習題答案152
索引154
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