编辑: 施信荣 | 2013-10-15 |
和% 原子单位制&
计算机数值模 拟研究中常用的% 计算单位制&
做了介绍$ 重点也放在单位制的转换 和构建方法方面! 本书提供的 个附表$ 将常见的电磁学量和电磁 学公式收录进来$ 以方便读者查阅和使用! 本书可作为高等院校学生学习物理课程的辅导教材$ 也可供科 学技术工作人员参考! 图书在版编目 数据 电磁学单位制'
胡友秋编著!(合肥) 中国科学技术大学出版 社$ # $ # % # ! 高校理工科教材伴侣丛书# &
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2 % $ $元 前言 单位制是物理学的基础! 已故著名物理学家 教育 家严济慈先生曾经说过 不懂得单位制 就不懂得整个 物理学! # $世纪2 $年代初期 作者曾有幸聆听了严老 在中国科学技术大学讲授的两个学期的电磁学 电磁学 与电动力学贯通 课程! 严老使用自编讲义 在第一学期 的课堂中先后讲授了静电制 电磁制和高斯制 并在一 些算例中使用国际单位制 从而教会学生不同单位制之 间的转换! 在第二学期的课堂讲授中 严老专门开辟一 章讲授单位制 且在其后的课堂讲授中统一使用国际单 位制! 严老生动 精湛的讲授 使听课的学生对单位制有 了深入理解 并在其后的科研工作中得以灵活运用! 电磁学的单位制因历史的原因多达十余种 其中书 刊文献中常见的有静电制 电磁制 高斯制和国际单位 制四种! 虽然国际计量局一再呼吁 而且不少国家的计 量部门和出版单位也硬性规定 统一使用国际单位制 但其他一些单位制仍为人们使用 并在出版物中屡见不 鲜! 面对这种状况 作为一名科学技术工作者 应当具备 如下两个方面的能力! 首先 应当在书刊文献中碰到一 种不熟悉的单位制时 能正确识别并熟练掌握该单位制 和国际单位制之间的单位换算和公式转换方法! 其次 当从事科学和工程计算时 善于根据实际问题的需要 自行构建新的单位制 使计算过程得以简化 使结果表 述更加合理! 总之 单位制的转换和构建方法是查阅书 刊文献和从事科研教学一种不可或缺的能力! 鉴于单位制问题为各学科共有 大学中各门物理课 程一般不对单位制进行专门介绍 以致大多数学生只会 国际单位制一种! 目前一些教科书对单位制的叙述略显 单薄 不便自学! 因此 即便在本科乃至研究生毕业之 后 多数学生仍对其他单位制知之甚少 欠缺在不同单 位制之间的单位换算和公式转换能力! 在多年从事本科 生和研究生课程教学的过程中 每每遇到学生问到单位 制问题 往往很难通过简单的几句话给予满意回答! 在 指导学生开展数值模拟研究的过程中 不得不给每位学 生准备专门材料 以便他们尽快掌握和正确使用模拟程 序中所使用的单位制 通常区别于学生熟悉的国际单位 制!这种做法虽能解燃眉之急 但不仅老师本人花费很 多时间和精力 而且学生也只能是知其然 不知其所以 然最终仍不具备单位制的识别使用转换和构建电磁学单位制 能力! 众所周知 让某门课程的教师在课堂上专门讲授单 位制并不现实! 而且 要真正掌握和熟练运用单位制 光 靠课堂教学很难办到 还有赖于在实际应用中去逐步掌 握和加深理解! 因此 学生只能通过自学和实践去了解 和掌握单位制! 有鉴于此 作者萌发了撰写一本介绍单 位制的自学读物的想法! 本读物不打算对单位制的历史渊源和具体细节进 行系统介绍 仅限于介绍书刊文献中四种常用的电磁学 单位制 静电制 电磁制 高斯制和国际制 着重讲述单 位制的基本概念 构建过程和不同单位制之间的单位换 算和公式转换方法! 本读物虽以电磁学单位作为重点 但其中介绍的单位制的转换和构建方法具有普遍意义! 本读物还针对量子力学 粒子物理领域常用的 自然单 位制 和 原子单位制 以及计算机数值模拟研究中使 用的 计算单位制 做了介绍 重点也放在单位制的转换 和构建方法方面! 本读物提供的 个附表 尽量将常见 的电磁学量和电磁学公式收录进来 以方便读者查阅和 使用! 本读物是作者多年学习和使用单位制的心得体会 的总结 其中关于计算单位制部分的举例不免涉及本人 从事的空间等离子体物理专业 但愿这不会给其他专业 前言 的读者带来困扰! 在阅读本材料的过程中$ 读者最好能 将其中的例题重新解一遍+ 必要时还可针对读者本人遇 到的单位换算和公式转换方面的特殊问题进行处理! 本 读物仅对所附表格的部分数据的来历作了说明$ 意在演 示方法+ 读者不妨举一反三$ 选择其他部分自行推演$ 不 失为一种卓有成效的读余练习! 本读物脱稿仓促$ 且限于作者水平$ 难免有错漏和 欠妥之处$ 恳请读者批评指正! 作者 # $ 年 #月于合肥 电磁学单位制 目录 前言 第章单位制的基本要素 ! ! !单位制的定义 ! ! #导出单位的定义方程 $ ! $基本量和基本单位的选择 % ! &