2023年1月28日 星期六

1651、1661、1662、1680:進階參考資料

01、微分、積分與微分方程

        高中物理會避開使用微積分解題,這是大一普通物理的課程內容,
        不過如果對數學或者物理有興趣,反正都是遲早要學的主題。

        對於大一普通物理來說,因為學生同時在學微積分,所以有個矛盾,
        學生還在學極限的概念,物理上就已經要用到積分處理重心與轉動慣量,
        針對這個問題,有兩本合適的參考書籍。

        Daniel Kleppner、Noman F.Ramsay(2005)。<<速成微積分>>。台北:水牛出版社。
        陳卓(2001)。<<簡明微積分>>。台北:學銘圖書公司。

        這兩本書都是為了解決上述的矛盾而寫成,讓大一的學生在短時間內掌握微積分的運算,
        避開嚴格的數學證明,集中心力讓學生熟悉微積分的使用。
        第一本書的作者任教於哈佛物理系、第二本書的作者任教於台大物理系,
        第一本書市面上還可以買到,第二本書已經買不到,只能從圖書館借閱。

        另外還有一本不錯的參考書籍,作者曾任台大微積分課程的助教,
        此書是他多年解答學生的疑問,針對學生學習上的困難而寫成。

        卓永鴻(2018)。<<白話微積分>>。台北:五南出版社。

        底下是四堂課的設計,介紹微分一堂課、積分兩堂課、微分方程一堂課,
        目標是讓升高三的學生,在短時間內熟悉微積分的運算。

        講義檔案

        影片01:微分

        影片02:積分前半段

        影片03:積分後半段

        影片04:微分方程    微分方程解終端速度(影片從2小時15分開始看)

02、理論力學

        理論力學是大二的課程,比較常見的用書是Fowles與Marion,
        對於高中生來說Fowles太難,Marion跟天書沒兩樣。推薦下面這一本。
 
        David Morin(2008)。Introduction to Classical Mechanics: With Problems and Solutions。
        Cambridge University。

        這本書的作者任教於哈佛物理系,這本書用於大一物理的榮譽課程,
        難度比大一普通物理難,但是比大二理論力學簡單一點,
        除了內容寫得不錯,詳細的習題跟解答更是本書的特色。
        高中生在寒假或暑假唸完整本份量太大,可以挑選一兩個主題來讀;
        除了閱讀之外,強烈推薦要寫習題以及認真讀過解答。
        第四章的振動、第六章的拉格朗日力學,都是不錯但有點難度的主題。

03、波動學

        物理系很少開設波動的課程,通常會在理論力學的最後討論振盪以及耦合,
        不過內容偏少,而且很容易沒教到,推薦的用書如下。

        Waves (Berkeley Physics Course, Vol. 3)
 
        此書是Berkeley物理系列的第三冊,也是五冊中最著名的兩冊之一,
        除了內容寫得好之外,每個章節最後的課後實驗,更是原文書中少見的設計。

04、電磁學

        電磁學是物理系大二的課程,最常見的用書是Griffiths,
        不過對於剛接觸電磁學的學生,Griffiths的數學偏難不容易上手。
        如果高中生有興趣,可以改用下面這一本。

        Electricity and Magnetism (Berkeley Physics Course, Vol. 2)

        作者拿過諾貝爾物理學獎,內容寫的深入淺出,
        這本書Berkeley物理系列的第二冊,也是五冊中最著名的兩冊之一。

05、線性代數

        有幾個不錯的線上課程,推薦的是台大電機的蘇柏青。