سقوط یک سیب، رنگ آسمان، کار کردن یک یخچال، لرزیدن زمین در زلزله: پشت همهی اینها با این علم توضیح داده میشوند. فیزیک علمی است که میخواهد بفهمد ماده، انرژی، نیرو و زمان چگونه کار میکنند. اگر دانشجوی علوم پایه هستید، دانشجوی مهندسی که درس فیزیک دارد، یا خودتان میخواهید فیزیک دانشگاهی را جدی بخوانید، این صفحه راهنمای کتابهای فیزیک شماست. در ادامه میبینید مسیر فیزیک دانشگاهی از مکانیک تا کوانتوم چگونه است، هر مبحث چه کتابی میخواهد و چطور کتاب مناسب سطح و هدف خودتان را انتخاب کنید.
نسخهی چاپی کتابها را میتوانید آنلاین سفارش بدهید. قیمت و موجودی هر کتاب هر روز بهروز میشود و مشخصات هر کتاب در صفحهی خودش است.
کتاب فیزیک دانشگاهی برای چه کسانی است؟
این دسته بخشی از کتابهای دانشگاهی علوم پایه است و مخاطبانش چند گروهاند. اول دانشجوی این رشته که همهی شاخههای آن را باید بخواند. دوم دانشجوی مهندسی، پزشکی و علوم دیگر که فیزیک عمومی را بهعنوان درس پایه میگذراند. سوم داوطلب آزمون ارشد که باید مباحث را دوباره و عمیق مرور کند. و چهارم علاقهمندی که میخواهد فیزیک را از منبع اصلی، نه از خلاصههای ساده، بخواند.
هر گروه به کتابی متفاوت نیاز دارد. دانشجوی مهندسی معمولا کتاب فیزیک عمومی با مثالهای کاربردی میخواهد. دانشجوی این رشته به کتابهای تخصصیتر با ریاضی سنگینتر نیاز دارد. اگر هدف و سطحتان را بشناسید، انتخاب سادهتر میشود.
فیزیک عمومی: پایهی مشترک دانشجوهای علوم و مهندسی
تقریبا هر دانشجوی علوم پایه و مهندسی سه یا چهار ترم فیزیک عمومی میخواند. در ایران این درسها معمولا به این شکل تقسیم میشود: درس اول (مکانیک)، درس دوم (الکتریسیته و مغناطیس) و گاهی درس سوم (نور، امواج و مباحث جدید).
در فهرست این دسته چند کتاب برای همین دوره دیده میشود. مثلا «فیزیک اوهانیان ۱» و «مبانی فیزیک هالیدی (جلد اول: مکانیک، ویرایش یازدهم)» که با نام نویسندگان معروف شناخته میشوند. هر دو کتاب درس عمومیاند. همچنین عنوانهایی مثل «فیزیک پایه ۲ (سیالات، حرارت و امواج)» و «فیزیک (جلد دوم: شارهها، امواج، حرارت)» که سرفصلهای آنها از عنوان پیداست.
چطور بین کتابهای فیزیک عمومی انتخاب کنیم؟
- اول ببینید استاد کدام کتاب را معرفی کرده است.
- مطمئن شوید شمارهی جلد درست است. مثلا هالیدی جلد اول مکانیک است و جلد دوم موضوع دیگری دارد.
- به ویراست دقت کنید. ویراست یازدهم ممکن است با ویراستهای قبل در مثالها و شمارهی مسئلهها فرق داشته باشد.
- اگر دانشجوی مهندسی هستید، کتابی را که مسئلههای کاربردی دارد ترجیح دهید.
مکانیک: اولین پلهی فیزیک
این علم از حرکت شروع میشود. مکانیک دربارهی نیرو، حرکت، انرژی و تکانه است. اگر بخواهید یک مبحث را بسیار جدی بگیرید، مکانیک است، چون همهی بخشهای بعدی بر آن سوارند.
در فهرست این دسته عنوانی مثل «آشنایی با مکانیک ۲» هست که به شمارهی جلد اشاره دارد و از نامش پیداست مکانیک را با سطح دانشگاهی میآموزد. جلد دوم معمولا فرض میکند شما مطالب جلد اول را خواندهاید.
چند توصیه برای مکانیک:
- هر مسئله را با شکل شروع کنید. رسم نمودار نیرو نیمی از حل مسئله است.
- یکاها را همیشه بنویسید. بسیاری از خطاها با بررسی یکا پیدا میشوند.
- قبل از جایگذاری عددها، مسئله را با حروف حل کنید. این کار خطا را کم میکند و مفهوم را روشنتر نشان میدهد.
- بعد از رسیدن به جواب بپرسید منطقی است؟ اندازهاش و علامتش با شهود جور درمیآید؟
گرما، ترمودینامیک، سیالات و امواج
بعد از مکانیک، سراغ چند مبحث میرویم که همه با «انرژی» و «مواد» سروکار دارند. گرما و ترمودینامیک دربارهی دما، انرژی گرمایی و قانونهای حاکم بر آنهاست. سیالات دربارهی مایعها و گازهاست. امواج دربارهی نوسان و انتشار انرژی در محیط، مثل صدا و نور.
عنوانهایی مثل «فیزیک پایه ۲ (سیالات، حرارت و امواج)» و «فیزیک (جلد دوم: شارهها، امواج، حرارت)» در فهرست، همین مباحث را پوشش میدهند. اگر این مباحث را در یک جلد میخواهید، به عنوان و سرفصل هر کتاب دقت کنید. بعضی کتابها ترتیب دیگری دارند و مثلا حرارت را جدا میآورند.
چرا ترمودینامیک برای بعضیها دشوار است؟
ترمودینامیک با مفهومهایی مثل انرژی درونی، آنتروپی و فرایندهای برگشتپذیر سروکار دارد که با شهود روزمره فاصله دارند. پیشنهاد این است که هر مفهوم را با یک مثال ملموس، مثل یک موتور یا یخچال، مرتبط کنید و تعریفها را دقیق بدانید.
الکترومغناطیس: از بار الکتریکی تا موج نور
الکترومغناطیس یکی از بزرگترین موفقیتهای این علم است: نظریهای که الکتریسیته، مغناطیس و نور را یکی میکند. عنوان «الکترومغناطیس» در فهرست این دسته هست و برای دانشجوی این رشته و مهندسی برق مهم است.
این درس معمولا از قانون کولن و میدان الکتریکی شروع میشود و به معادلههای ماکسول و امواج الکترومغناطیسی میرسد. ریاضی مورد نیاز آن بیشتر از مکانیک پایه است و به حساب برداری و انتگرالهای چندگانه نیاز دارد.
اگر ریاضیتان ضعیف است، پیش از الکترومغناطیس یک مرور روی حساب دیفرانسیل و انتگرال چندمتغیره و حساب برداری بکنید. برای آن، دستهی ریاضیات و کاربردها کتابهای مفیدی دارد. ریاضی و این علم مثل دو پای یک راه رفتناند.
فیزیک اتمی و هستهای: به درون ماده
وقتی از مقیاس روزمره کوچکتر میشویم، به اتم و هسته میرسیم. عنوان «آشنایی با فیزیک اتمی و هستهای (جلد دوم)» در فهرست هست و از نامش برمیآید که مقدمهای بر این دو موضوع است. این مباحث پل بین نگاه کلاسیک و نگاه کوانتومیاند.
چند نکته دربارهی این درس:
- مفهومها با شهود روزمره جور نیستند. لازم است تعریفها را با دقت بخوانید.
- عددهای بسیار کوچک و بسیار بزرگ مهماند. به نماد علمی و یکاها مسلط شوید.
- تاریخچهی کشفها را بخوانید. فهمیدن اینکه چرا دانشمندان به این نتیجهها رسیدند، درک مفهوم را عمیقتر میکند.
مکانیک کوانتومی: آخرین پلهی این مسیر
مکانیک کوانتومی رفتار ماده و نور را در مقیاس بسیار کوچک توصیف میکند و یکی از پایههای فیزیک جدید است. کتاب «تحلیل مسائل مکانیک کوانتومی» که در این دسته هست، از عنوانش پیداست که روی حل مسئله تمرکز دارد. برای کسی که مکانیک کوانتومی را خوانده و میخواهد تمرین کند، چنین کتابی مفید است.
این مبحث نیاز به پایهی ریاضی خوب دارد: جبر خطی، معادلات دیفرانسیل و مقداری آنالیز. اگر از اینها ضعف دارید، پیش از آن یک مرور انجام دهید. دستهی ریاضیات و کاربردها برای این کار کمک میکند.
چطور کوانتوم را شروع کنیم؟
با یک کتاب مقدماتی که مفهومها را با مثالهای ساده توضیح میدهد شروع کنید. بعد به کتابهای تمرینمحور بروید. حل مسئلهی زیاد در این درس حیاتی است، چون شهود لازم را فقط از راه تمرین به دست میآورید.
کتابهای مسئله: چرا فیزیک بدون حل مسئله یاد گرفته نمیشود؟
در این درس، خواندن نظریه کافی نیست. باید مسئله حل کنید. «دورهی درسی فیزیک (تمرینها و مسائل)» که در فهرست هست، به همین کار میآید. عنوانش نشان میدهد که مجموعهای از تمرینها و مسئلههاست.
روش کار با کتاب مسئله:
- ابتدا فصل نظری را بخوانید و بعد سراغ مسئله بروید.
- هر مسئله را خودتان تلاش کنید. اگر بیست دقیقه گیر کردید، به پاسخ نگاه کنید، اما فقط برای گرفتن اشاره.
- مسئلههایی را که حل نکردید علامت بزنید و چند روز بعد دوباره امتحان کنید.
- راهحل را بنویسید، نه فقط جواب عددی. نوشتن، فهمیدن را عمیق میکند.
- مسئلهها را دستهبندی کنید: چه ایدهای در حل هر کدام استفاده شد؟ بعد از چند هفته، الگوها را خواهید شناخت.
کتابهای مسئلهی خوب هم مسئلههای ساده و هم چالشی دارند. از سطح ساده شروع کنید و کمکم بالا بروید.
فیزیک زمین و بلورشناسی: شاخههایی که کمتر دیده میشوند
این علم فقط ذره و ستاره نیست. در فهرست این دسته عنوانهایی مثل «ژئوفیزیک اکتشافی» و «آشنایی با بلورشناسی پرتوهای ایکس» هست که به شاخههای کاربردی و ویژه میپردازند.
ژئوفیزیک
ژئوفیزیک از روشهای این علم برای شناخت زمین استفاده میکند. ژئوفیزیک اکتشافی به جستوجوی منابع زیرزمینی مثل معدن و نفت با روشهای فیزیکی میپردازد. این حوزه برای دانشجوی این رشته، زمینشناسی و مهندسی معدن جذاب است. اگر به زمین علاقه دارید، دستهی زمینشناسی هم کتابهایی دارد.
بلورشناسی و پرتو ایکس
بلورشناسی ساختار منظم اتمها در جامدات را بررسی میکند و پرتو ایکس ابزاری برای دیدن این ساختارهاست. کتابی مثل «آشنایی با بلورشناسی پرتوهای ایکس» به همین موضوع میپردازد. این شاخه در مادهی چگال، شیمی و علم مواد کاربرد دارد. دانشجوی شیمی هم میتواند از آن استفاده کند. دستهی شیمی محض را هم ببینید.
ریاضی در فیزیک: ابزاری که باید آماده باشد
یکی از دلیلهای دشواری این درس برای بسیاری، ریاضی است. این علم به زبان ریاضی نوشته میشود. اگر ریاضیتان آماده نباشد، فهم مفهوم هم سخت میشود.
ابزارهای ریاضی که هر دانشجوی این رشته باید بداند:
- مشتق و انتگرال، برای مکانیک و بسیاری مباحث دیگر.
- بردار و حساب برداری، برای الکترومغناطیس و مکانیک.
- معادلات دیفرانسیل، برای نوسانها و بسیاری از پدیدهها.
- جبر خطی، بهخصوص برای مکانیک کوانتومی.
- مقداری آمار و احتمال، برای مباحث آماری و تحلیل دادهها. دستهی آمار هم در این زمینه به کار میآید.
توصیه: همزمان با درس، ریاضی مورد نیاز را هم مرور کنید. اگر هر بار به مشکل ریاضی برمیخورید، وقت بگذارید و آن را رفع کنید. صبر در این مرحله در ترمهای بعد برمیگردد.
مقایسهی نگاه ریاضی و نگاه فیزیکی به یک مسئله
ریاضیدان و فیزیکدان یک مسئله را متفاوت میبینند. ریاضیدان میگوید «با این فرضها، این نتیجه ثابت میشود». فیزیکدان میگوید «در جهان واقعی این اتفاق میافتد، آیا ریاضی همین را میگوید؟». هر دو نگاه لازماند.
اگر دانشجوی این رشته هستید، باید هر دو را بپرورید. هنگام حل مسئله بپرسید: ریاضیاش درست است؟ و همچنین: از نظر فیزیکی معنی دارد؟ گاهی جواب ریاضی درست، از نظر فیزیکی غیرممکن است، مثل سرعت منفی یا انرژی بینهایت. چنین پرسشهایی شما را از یک محاسبگر به یک فیزیکدان تبدیل میکنند.
چند راهنمایی برای خواندن کتاب فیزیک
این کتابها را نمیشود مثل رمان خواند. چند عادت به کارتان میآید:
- پیشخوانی: پیش از کلاس، عنوانها و خلاصهی فصل را ورق بزنید.
- با قلم بخوانید: هر فرمول را خودتان از اول بنویسید و مشتقگیریها را دنبال کنید.
- مثالهای حلشده را بپوشانید: مثال را بخوانید، بعد پاسخ را بپوشانید و خودتان حل کنید.
- مفهوم را جدا کنید: هر فصل را با یک جملهی ساده خلاصه کنید: «این فصل میگوید...».
- فرمولها را بشناسید، نه فقط حفظ کنید: بدانید هر فرمول از کجا آمده و چه شرایطی دارد.
یک نکتهی آخر: اشتباه کردن در این راه طبیعی است. حتی پژوهشگران حرفهای هم مسئلهها را چند بار غلط حل میکنند تا به جواب برسند.
یک روز کاری دانشجویی که مکانیک میخواند
برای اینکه مسیر روزمرهی مطالعه روشنتر شود، یک برنامهی نمونه را مرور کنیم. این فقط یک الگوی خیالی است و میتوانید آن را با زندگی خودتان تنظیم کنید.
صبح، پیش از کلاس، دانشجو ده دقیقه عنوانهای فصل را ورق میزند و بعد در کلاس با گوش دادن به استاد، حس آشنایی دارد. بعد از کلاس، همان روز، مثالهای حلشدهی فصل را میپوشاند و خودش حل میکند. اگر در مثالی گیر کند، علامت میزند تا از استاد یا دستیار بپرسد.
عصر، سه یا چهار مسئله از آخر فصل را حل میکند. نه بیشتر، چون تمرکز محدود است. شب، خلاصهی سهخطی روز را در دفتر مینویسد: چه یاد گرفتم و چه چیزی را نفهمیدم. این دفتر بعدا هنگام امتحان بهترین مرجع او میشود.
آخر هفته، او یک ساعت به مرور اختصاص میدهد و مسئلههایی را که علامت زده بود دوباره تلاش میکند. با گذشت چند هفته، الگوهای تکراری مسئلهها را میشناسد و سرعت و اعتمادش بالا میرود.
هیچچیز خارقالعادهای در این برنامه نیست. راز موفقیت در درسهای ریاضیمحور، تکرار منظم و صبر است، نه شب امتحان.
خطاهای رایج در حل مسئلهی علمی
چند اشتباه هست که تقریبا همهی دانشجوها یک بار مرتکب میشوند.
جایگذاری زودهنگام عددها
اگر همان اول عددها را در فرمول بگذارید، اطلاعات مفید از دست میرود و خطا سختتر پیدا میشود. اول با نماد حل کنید و در پایان عدد بگذارید.
فراموش کردن یکاها
جواب بدون یکا معنی ندارد. یکاها را در هر مرحله همراه بنویسید. اگر یکای جواب با چیزی که انتظار دارید نمیخواند، جایی اشتباه کردهاید.
حفظ کردن به جای فهمیدن
فرمولی که فقط حفظ شده، در مسئلهی تازه به کار نمیآید. بدانید هر فرمول از چه فرضی میآید و در چه شرایطی درست است.
رد کردن شکل
شکل نکشیدن یکی از بزرگترین دلیلهای خطاست. حتی اگر ساده باشد، شکل را بکشید و کمیتها را رویش بنویسید.
نپرسیدن از خودتان که آیا جواب منطقی است
اگر جواب شما میگوید سرعت یک ماشین از سرعت نور بیشتر است، یقینا جایی خطا کردهاید. عادت کنید اندازه و علامت جواب را بسنجید.
چند راه برای مرور پیش از امتحان
مرور خوب از یک هفته قبل شروع میشود، نه از شب قبل. این روش را میتوانید امتحان کنید:
- فهرستی از همهی مباحث امتحان بنویسید.
- هر مبحث را با یک تا سه مسئلهی نمونهی حلنشده امتحان کنید. اگر حل شد، تیک بزنید.
- مباحثی که حل نشد را با دقت بیشتر بخوانید و دوباره تمرین کنید.
- مسئلههای امتحان سالهای گذشته، اگر در دسترس است، را با زمانسنج حل کنید.
- شب قبل، فقط دفتر خلاصهی خودتان را مرور کنید و زود بخوابید.
خواب کافی بیش از تصور روی حل مسئله اثر دارد. شبزندهداری معمولا بیشتر از آنکه کمک کند، تمرکز را خراب میکند.
همراهی با استاد و همکلاسی
یادگیری این درسها تنهایی سختتر است. چند راه ساده برای استفاده از دیگران:
- ساعتهای رفع اشکال استاد یا دستیار را جدی بگیرید. سؤال خوب را از قبل آماده کنید و بگویید تا کجا رسیدهاید و کجا گیر کردهاید.
- با یک یا دو همکلاسی جلسهی هفتگی بگذارید. هر کس یک مسئلهی دشوار را توضیح دهد. توضیح دادن بهترین امتحان فهمیدن است.
- راهحلهای دیگران را نگاه کنید، اما بعد از اینکه خودتان تلاش کردهاید. بین راهحل خودتان و راهحل دیگری مقایسه کنید و ببینید چه ایدهای را نادیده گرفته بودید.
مهمترین اصل: از پرسیدن نترسید. مسئلهای که برای شما مبهم است، احتمالا برای چند نفر دیگر هم مبهم است.
ویراست، جلد و ترجمه: جزئیاتی که باید دقیق باشد
در این کتابها چند جزئیات هست که اگر رعایت نشود، مشکلساز میشود.
شمارهی جلد
بسیاری از این کتابها چند جلد دارند و هر جلد موضوع مشخصی دارد. جلد اول هالیدی دربارهی مکانیک است، در حالی که جلدهای بعدی موضوع دیگری دارند. پیش از سفارش، نام و موضوع جلد را چک کنید.
ویراست
عنوانهایی مثل «ویراست یازدهم ۲۰۱۹» نشان میدهند کتاب چند بار بازنگری شده است. اگر برای درس میخرید، ویراست را با سرفصل تطبیق دهید. در ویراستهای جدید، ترتیب یا شمارهی مسئلهها ممکن است تغییر کند.
ترجمه یا زبان اصلی
بعضی کتابها ترجمهی فارسی دارند. ترجمهی خوب مفید است، اما اصطلاحهای فیزیک را باید به زبان اصلی هم بدانید. اگر میتوانید، متن اصلی را کنار ترجمه نگه دارید.
مشخصات هر کتاب، از جمله ویراست و جلد، در صفحهی خودش آمده است.
کتاب فیزیک برای داوطلب آزمون ارشد
اگر داوطلب ارشد این رشته هستید، به کتابهای مرجع و مسئلهمحور نیاز دارید. توصیهها:
- فهرست رسمی منابع آزمون را از دفترچه یا سایت مربوط بگیرید و آن را ملاک قرار دهید.
- کتابهای مرجع را کامل بخوانید و تمرینهای آنها را حل کنید.
- کتابهای مسئلهمحور مثل مجموعههای تمرین و مسئله را برای مرحلهی جمعبندی نگه دارید.
- برنامهی زمانی داشته باشید و هر مبحث را در بازهی مشخص تمام کنید.
این صفحه فهرست رسمی منابع آزمون نیست. هر کتاب را با سرفصل رسمی بسنجید.
یک یادداشت دربارهی کتابهای همسایه
در فهرست این دسته، کتابی مثل «فیزیولوژی پزشکی گایتون و هال (جلد دوم)» هم دیده میشود. از عنوانش پیداست که به علوم پزشکی مربوط است و برای دانشجوی پزشکی و علوم وابسته کاربرد دارد. اگر دنبال منبع پزشکی هستید، دستههای علوم پزشکی را هم ببینید. اگر فقط دنبال منبع فیزیک هستید، این عنوان برای شما نیست. مشخصات کامل هر کتاب در صفحهی خودش است.
این مورد یادآوری خوبی است: پیش از سفارش، عنوان و توضیح کتاب را بخوانید، چون بعضی کتابها میان چند حوزه قرار میگیرند.
دستههای نزدیک به فیزیک
این دسته بخشی از علوم پایه است. دستهی فیزیک مهندسی کتابهایی دارد که فیزیک را با نگاه مهندسی ارائه میکنند. اگر میخواهید ریاضی مورد نیاز را تقویت کنید، دستهی ریاضیات و کاربردها و دستهی آمار را ببینید. شیمی محض و زمینشناسی هم در همین خانوادهاند و با فیزیک مرزهای مشترک دارند.
اگر یک کتاب را در این صفحه نیافتید، در دستههای مجاور جستوجو کنید. مرز علوم پایه روشن نیست و بسیاری از کتابها میتوانند در چند دسته قرار بگیرند.
پرسشهای پرتکرار دربارهی کتاب فیزیک
برای شروع فیزیک دانشگاهی کدام کتاب را بخوانم؟
با کتاب درس عمومی که استاد یا سرفصل معرفی کرده شروع کنید. عنوانهایی مثل فیزیک اوهانیان و مبانی فیزیک هالیدی در این دسته هست. اگر خودتان میخوانید، کتابی را انتخاب کنید که مسئله و پاسخ زیاد دارد.
فرق فیزیک عمومی و فیزیک تخصصی چیست؟
فیزیک عمومی مباحث پایه را برای همهی دانشجویان علوم و مهندسی پوشش میدهد. کتابهای تخصصی مثل مکانیک کوانتومی یا فیزیک اتمی و هستهای برای دانشجوی این رشته نوشته میشوند و ریاضی سنگینتری دارند.
ریاضی من ضعیف است، میتوانم فیزیک بخوانم؟
بله، اما باید همزمان ریاضی را تقویت کنید. با درس عمومی شروع کنید و مبانی حساب دیفرانسیل و انتگرال و بردار را مرور کنید. فیزیک نظری و مکانیک کوانتومی ریاضی بیشتری میخواهد.
کتاب مسئله جدا لازم است؟
اگر کتاب اصلی مسئلهی کافی دارد، نه. اگر میخواهید تمرین بیشتری بکنید، یک کتاب مسئلهی مجزا مفید است. در فیزیک، حل مسئله مهمترین راه یادگیری است.
چه فرقی بین ویراستهای هالیدی هست؟
ویراستهای مختلف ممکن است مثالها، شمارهی مسئلهها و ترتیب بعضی مطالب را تغییر بدهند. اگر برای درس میخرید، ویراست مورد نظر استاد را بپرسید. مشخصات ویراست در صفحهی کتاب است.
آیا فیزیک را میتوان خودآموز خواند؟
بله، اما دشوارتر است. کتابهایی را انتخاب کنید که توضیح روشن و پاسخ مسئله دارند، بهطور منظم مسئله حل کنید و اگر میتوانید با یک همراه بحث کنید.
میتوانم نسخهی چاپی را آنلاین سفارش بدهم؟
بله، نسخهی چاپی را میتوانید آنلاین سفارش بدهید. قیمت و موجودی هر کتاب هر روز بهروز میشود و مشخصات هر کتاب در صفحهی خودش است.
جمعبندی: فیزیک را با مسئله بشناسید
این علم در دانشگاه از مکانیک شروع میشود، به گرما و امواج و الکترومغناطیس میرسد و در نهایت به دنیای اتم و کوانتوم باز میشود. برای هر پله کتابی هست و مهم است که هدف، سطح و ویراست را درست انتخاب کنید. مهمتر از همه، مسئله حل کنید و ریاضی را جدی بگیرید.
حالا میتوانید کتابهای فیزیک این دسته را ببینید، عنوانها را مقایسه کنید و نسخهی چاپی کتاب مورد نظرتان را آنلاین سفارش بدهید. مشخصات هر کتاب در صفحهی خودش است و قیمت و موجودی هر روز بهروز میشود.