
如何读费曼物理学讲义:第 23 章“共振”
龚明,中国科学技术大学物理学院
第 21 章介绍完谐振子以后,他留了两个尾巴,一个为复数,一个就是受迫共振。接下来他就讨论这两个话题。这个铺垫,处理得相当巧妙。他用复数的方法求解了受迫振动问题。他考虑下面的模型
从文字就可以看到他用到了复数。得到了这个解以后,他讨论了阻尼的情况,可以同样用复数处理,其运动方程为
接下来,精彩的地方出现了,他马上讨论了电共振的情况。
在物理学教材中,这是一个极其漂亮的类比。为了更好地理解它们,他给出了下面的类比关系
通过这个图,电路和振子的类比关系,就完全建立起来了,而且一目了然了。
当然,故事没有结束,介绍完电路,费曼提到自然界存在各种各样的近似。所以他立马进入第 23-4 节,题目为“自然界的共振现象”,他讨论了潮汐、红外透射、顺磁、 射线轰击原子、核物理中的碰撞等等。这样他讨论了共振的广泛引用。这些讨论中,他讨论了下面的图,左图和穆斯堡耳谱有关,右图和核物理有关。
这些都是 1960 年左右的最新实验进展。当时对这些峰的意义并不完全清楚,但是费曼就在教材上讨论它们了。可见,费曼并不是想要把最正确的结果呈现出来,而是要提供一个可能的方向,或者一个关于共振的宏大图像。当然,第四节的介绍是泛泛而谈,并不涉及根本的东西。遗憾的是,我们很多人写教材,不敢把不确定的东西写出来,缺少费曼的勇气。
共振是一个极其有趣的话题,上课的老师可以根据自己的知识面来组织它们。这本书没有提到核磁共振,如果要涉及,也是不错的。
