人類因無窮的想像而發現物理，物理則使人們更了解這世界的真實。
解答身旁的種種「為什麼」即為物理的精隨。
為何天空會被晚霞染紅？
為什麼救護車接近時的音高較為高亢，遠去時則較低而穩定？
彩色電視機的原理是什麼？
為何水裡加入冰塊後，不是水結凍，而是冰塊溶化？
物理是源自於對生活周遭的現象所產生的好奇，進而抽絲剝繭試圖解答的科學。物理學不僅解釋了自然界中許多有趣的、令人疑惑的現象，利用物理學的原理，人類也創造出許多實用工具，例如透過電阻加熱的烤箱、誘電加熱的微波爐、利用空氣比重浮起來的熱氣球等。
世界上存在著難以計數的自然現象，都能系統地被歸納於力學、熱學、波動學、電學、量子學等五大領域，也是物理學發展的歷史順序。透過這五大領域可以掌握物理學的整體輪廓。《圖解物理學更新版》即以不同篇章介紹這五大領域的要點及各領域之間的關係，並藉由圖文並列的撰述方式，使讀者能輕鬆地建立完整且脈絡清晰的基礎物理概念。對於物理當中不可或缺的運算公式，則深入淺出地說明根據的原理和推演過程、帶出各公式間相互套用的關聯性，並透過有趣的物理知識幫助記憶，使一向被初學者視為畏途的公式也能變得易於理解。
本書特色
具圖像式思考的學習特色
以圖解方式輔佐內文說明，使得學理變得更為具象、容易理解應用。
從根本邏輯著手
由根本的邏輯推演公式演變，不拘泥於數學公式的應用，幫助認識原理，同時了解重要應用公式的由來。
由生活實例出發
各單元皆有日常生活中的實例說明原理，輕鬆有趣、易於理解和想像。
推薦序
以圖像建立物理觀念 以想像力登上物理殿堂.2
作者序
愉快學習物理 體驗物理美妙之處..4
第1章
探訪物理的世界
01 解答「為什麼」即物理的精髓. 12
02 為何物理中一定要有數學式.. 14
03 支撐物理的五大支柱.. 16
04「物理入門」的第一道關卡──了解原子的構造 18
05 以支配自然的四種作用力為主軸來學習「物理學」 20
06 物理思考的原點──「克卜勒定律」. 22
07「萬有引力定律」的推導過程.. 24
08 好好地融會貫通「場」的概念. 26
Column1
物理天才的誕生. 28
第2章
力學為物理之鑰
01 物理量的單位只有四種.. 30
02 力學能藉由「向量」以圖像表現. 32
03 較重的物體會落下得比較快嗎. 34
04 力與加速度及質量的關係 36
05 運動方程式的發現大幅地改變了物理. 38
06 「慣性定律」就是「惰性定律」？.. 40
07 無論何時，力都是成雙成對的. 42
08 偏西風的產生是受到地球為球形的影響 44
09 有苦就有樂──能量守恆定律.. 46
10 測量能量的大小. 48
11 即使物體相撞，動量還是維持不變.. 50
12 向心力是萬有引力的仲介 52
13 藉由萬有引力定律來思考圓周運動.. 54
Column2
為什麼萬有引力是無所不能的？ 56
第3章
探討波與光
01 在空間中進行傳遞的「波」.. 58
02 聲音與光同樣是波卻完全不同！ 60
03 為何會發生「都卜勒效應」.. 62
04 愈大型的樂器聲音愈低沉 64
05 自然界中充滿了共鳴.. 66
06 光的特性就是「急性子」 68
07 光的折射原理.. 70
08 鑽石的寶貴價值來自「全反射」 72
09 偏光濾鏡使水中之物也能清楚看見.. 74
10 可以通過狹縫的半圓形──波的繞射. 76
11 同心協力就是一種美？波的各種干涉現象. 78
Column3
為何天空會被晚霞染紅.80
第4 章
「熱力學」一點也不難
01 當分子的運動愈來愈激烈，固體與液體就會變成氣體.. 82
02 水既不容易變熱也不容易冷卻. 84
03 溫度的高低即表示分子運動的程度.. 86
04 溫度的最低下限──「絕對零度」.. 88
05 壓力可用分子的質量、速度與密度來表示. 90
06 分子的動能與絕對溫度成正比. 92
07 能量可以轉變成各種形式 94
08 熱力學第一定律即「能量守恆定律」. 96
09 獲得的熱能有兩種瓜分方式.. 98
10 在無火的情況下點火──絕熱變化100
11 覆水難收即「熱力學第二定律」.102
12 熵只會不斷增大..104
Column4
為什麼保溫瓶裡的熱水不會冷掉？..106
第5 章
到底什麼是「電」？
01「電」是因為缺乏電子而產生108
02 靜電作用力非常地強大..110
03 在電的世界裡，占據高點同樣較為有利.112
04 當相同的電荷互相靠近時……..114
05 原子核是儲存電能的罐頭.116
06 電也會受到來自空間的作用力..118
07 空間在肉眼不可見之下改變了..120
08 金屬會散發出光澤是因電子快速移動所致..122
09 在汽車裡就算打雷也很安全124
10 電容器是儲存電的倉庫..126
11 如何儲存大量的電.128
12 電阻是連接寬廣水道的細小水管.130
13 電的流動──電流.132
14 載運砂石的觀念也可以用來說明歐姆定律..134
15 從電能到熱能136
Column5
電在傳送時會耗損！？..138
第6章
一窺電磁的世界
01 磁鐵的N極與S極為何分不開？140
02 磁力可證明移動中的物體會「縮小」..142
03 利用磁鐵來產生電.144
04 線圈會在磁場中儲存能量.146
05 即使沒有移動的電荷，電流還是存在！？..148
06 電磁波是由振動的電場所產生！.150
07 藉由勞倫茲力來了解馬達的作用原理..152
08 磁浮列車是如何前進的..154
09 以電容器讓磁場旋轉！..156
Column6
以微波爐來加熱食物.. 158
附錄 基本粒子的世界充滿趣味！
01 光也具有粒子的特性160
02 不接受分散能量的電子..164
03 無論多麼巨大的物體都擁有波的特性..166
04 兩者不可兼得──測不準原理..168
05 基本粒子可以向上帝借用能量..169
06 測不準原理使原子得以存在172
索引.174
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推薦序
以圖像建立物理觀念 以想像力登上物理殿堂.2
作者序
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第1章
探訪物理的世界
01 解答「為什麼」即物理的精髓. 12
02 為何物理中一定要有數學式.. 14
03 支撐物理的五大支柱.. 16
04「物理入門」的第一道關卡──了解原子的構造 18
05 以支配自然的四種作用力為主軸來學習「物理學」 20
06 物理思考的原點──「克卜勒定律」. 22
07「萬有引力定律」的推導過程.. 24
08 好好地融會貫通「場」的概念. 26
Column1
物理天才的誕生. 28
第2章
力學為物理之鑰
01 物理量的單位只有四種.. 30
02 力學能藉由「向量」以圖像表現. 32
03 較重的物體會落下得比較快嗎. 34
04 力與加速度及質量的關係 36
05 運動方程式的發現大幅地改變了物理. 38
06 「慣性定律」就是「惰性定律」？.. 40
07 無論何時，力都是成雙成對的. 42
08 偏西風的產生是受到地球為球形的影響 44
09 有苦就有樂──能量守恆定律.. 46
10 測量能量的大小. 48
11 即使物體相撞，動量還是維持不變.. 50
12 向心力是萬有引力的仲介 52
13 藉由萬有引力定律來思考圓周運動.. 54
Column2
為什麼萬有引力是無所不能的？ 56
第3章
探討波與光
01 在空間中進行傳遞的「波」.. 58
02 聲音與光同樣是波卻完全不同！ 60
03 為何會發生「都卜勒效應」.. 62
04 愈大型的樂器聲音愈低沉 64
05 自然界中充滿了共鳴.. 66
06 光的特性就是「急性子」 68
07 光的折射原理.. 70
08 鑽石的寶貴價值來自「全反射」 72
09 偏光濾鏡使水中之物也能清楚看見.. 74
10 可以通過狹縫的半圓形──波的繞射. 76
11 同心協力就是一種美？波的各種干涉現象. 78
Column3
為何天空會被晚霞染紅.80
第4 章
「熱力學」一點也不難
01 當分子的運動愈來愈激烈，固體與液體就會變成氣體.. 82
02 水既不容易變熱也不容易冷卻. 84
03 溫度的高低即表示分子運動的程度.. 86
04 溫度的最低下限──「絕對零度」.. 88
05 壓力可用分子的質量、速度與密度來表示. 90
06 分子的動能與絕對溫度成正比. 92
07 能量可以轉變成各種形式 94
08 熱力學第一定律即「能量守恆定律」. 96
09 獲得的熱能有兩種瓜分方式.. 98
10 在無火的情況下點火──絕熱變化100
11 覆水難收即「熱力學第二定律」.102
12 熵只會不斷增大..104
Column4
為什麼保溫瓶裡的熱水不會冷掉？..106
第5 章
到底什麼是「電」？
01「電」是因為缺乏電子而產生108
02 靜電作用力非常地強大..110
03 在電的世界裡，占據高點同樣較為有利.112
04 當相同的電荷互相靠近時……..114
05 原子核是儲存電能的罐頭.116
06 電也會受到來自空間的作用力..118
07 空間在肉眼不可見之下改變了..120
08 金屬會散發出光澤是因電子快速移動所致..122
09 在汽車裡就算打雷也很安全124
10 電容器是儲存電的倉庫..126
11 如何儲存大量的電.128
12 電阻是連接寬廣水道的細小水管.130
13 電的流動──電流.132
14 載運砂石的觀念也可以用來說明歐姆定律..134
15 從電能到熱能136
Column5
電在傳送時會耗損！？..138
第6章
一窺電磁的世界
01 磁鐵的N極與S極為何分不開？140
02 磁力可證明移動中的物體會「縮小」..142
03 利用磁鐵來產生電.144
04 線圈會在磁場中儲存能量.146
05 即使沒有移動的電荷，電流還是存在！？..148
06 電磁波是由振動的電場所產生！.150
07 藉由勞倫茲力來了解馬達的作用原理..152
08 磁浮列車是如何前進的..154
09 以電容器讓磁場旋轉！..156
Column6
以微波爐來加熱食物.. 158
附錄 基本粒子的世界充滿趣味！
01 光也具有粒子的特性160
02 不接受分散能量的電子..164
03 無論多麼巨大的物體都擁有波的特性..166
04 兩者不可兼得──測不準原理..168
05 基本粒子可以向上帝借用能量..169
06 測不準原理使原子得以存在172
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以圖像建立物理觀念 以想像力登上物理殿堂.2
作者序
愉快學習物理 體驗物理美妙之處..4
第1章
探訪物理的世界
01 解答「為什麼」即物理的精髓. 12
02 為何物理中一定要有數學式.. 14
03 支撐物理的五大支柱.. 16
04「物理入門」的第一道關卡──了解原子的構造 18
05 以支配自然的四種作用力為主軸來學習「物理學」 20
06 物理思考的原點──「克卜勒定律」. 22
07「萬有引力定律」的推導過程.. 24
08 好好地融會貫通「場」的概念. 26
Column1
物理天才的誕生. 28
第2章
力學為物理之鑰
01 物理量的單位只有四種.. 30
02 力學能藉由「向量」以圖像表現. 32
03 較重的物體會落下得比較快嗎. 34
04 力與加速度及質量的關係 36
05 運動方程式的發現大幅地改變了物理. 38
06 「慣性定律」就是「惰性定律」？.. 40
07 無論何時，力都是成雙成對的. 42
08 偏西風的產生是受到地球為球形的影響 44
09 有苦就有樂──能量守恆定律.. 46
10 測量能量的大小. 48
11 即使物體相撞，動量還是維持不變.. 50
12 向心力是萬有引力的仲介 52
13 藉由萬有引力定律來思考圓周運動.. 54
Column2
為什麼萬有引力是無所不能的？ 56
第3章
探討波與光
01 在空間中進行傳遞的「波」.. 58
02 聲音與光同樣是波卻完全不同！ 60
03 為何會發生「都卜勒效應」.. 62
04 愈大型的樂器聲音愈低沉 64
05 自然界中充滿了共鳴.. 66
06 光的特性就是「急性子」 68
07 光的折射原理.. 70
08 鑽石的寶貴價值來自「全反射」 72
09 偏光濾鏡使水中之物也能清楚看見.. 74
10 可以通過狹縫的半圓形──波的繞射. 76
11 同心協力就是一種美？波的各種干涉現象. 78
Column3
為何天空會被晚霞染紅.80
第4 章
「熱力學」一點也不難
01 當分子的運動愈來愈激烈，固體與液體就會變成氣體.. 82
02 水既不容易變熱也不容易冷卻. 84
03 溫度的高低即表示分子運動的程度.. 86
04 溫度的最低下限──「絕對零度」.. 88
05 壓力可用分子的質量、速度與密度來表示. 90
06 分子的動能與絕對溫度成正比. 92
07 能量可以轉變成各種形式 94
08 熱力學第一定律即「能量守恆定律」. 96
09 獲得的熱能有兩種瓜分方式.. 98
10 在無火的情況下點火──絕熱變化100
11 覆水難收即「熱力學第二定律」.102
12 熵只會不斷增大..104
Column4
為什麼保溫瓶裡的熱水不會冷掉？..106
第5 章
到底什麼是「電」？
01「電」是因為缺乏電子而產生108
02 靜電作用力非常地強大..110
03 在電的世界裡，占據高點同樣較為有利.112
04 當相同的電荷互相靠近時……..114
05 原子核是儲存電能的罐頭.116
06 電也會受到來自空間的作用力..118
07 空間在肉眼不可見之下改變了..120
08 金屬會散發出光澤是因電子快速移動所致..122
09 在汽車裡就算打雷也很安全124
10 電容器是儲存電的倉庫..126
11 如何儲存大量的電.128
12 電阻是連接寬廣水道的細小水管.130
13 電的流動──電流.132
14 載運砂石的觀念也可以用來說明歐姆定律..134
15 從電能到熱能136
Column5
電在傳送時會耗損！？..138
第6章
一窺電磁的世界
01 磁鐵的N極與S極為何分不開？140
02 磁力可證明移動中的物體會「縮小」..142
03 利用磁鐵來產生電.144
04 線圈會在磁場中儲存能量.146
05 即使沒有移動的電荷，電流還是存在！？..148
06 電磁波是由振動的電場所產生！.150
07 藉由勞倫茲力來了解馬達的作用原理..152
08 磁浮列車是如何前進的..154
09 以電容器讓磁場旋轉！..156
Column6
以微波爐來加熱食物.. 158
附錄 基本粒子的世界充滿趣味！
01 光也具有粒子的特性160
02 不接受分散能量的電子..164
03 無論多麼巨大的物體都擁有波的特性..166
04 兩者不可兼得──測不準原理..168
05 基本粒子可以向上帝借用能量..169
06 測不準原理使原子得以存在172
索引.174
山田弘
1947年 生於宮城縣
1972年 北海道大學工學院應用物理系畢業
1979年 取得北海道大學工學研究所電氣工程專攻博士課程學分
1979年 岩手大學工學院電氣工程系助教
1995年 岩手大學工學院電氣電子工學系教授
1984～1986年 美國麻省理工學院（MIT）客座研究員
現任
岩手大學工學院電氣電子工學系教授 工學博士
著作
《歡迎來到電子學的世界》（岩手日報社）
《固體內核反應研究》（合著，工學社）
相關著作：《圖解物理學（修訂版）》
譯者簡介
顏誠廷
1976年生，高雄人。譯有《給未來總統的能源課》（漫遊者）等書。
相關著作：《圖解物理學（修訂版）》
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