📚 Natuurkunde - boeken (aanbevelingen Sciencetalk)

[Phys]

Het doel van dit topic is een lijst aanleggen van kwalitatieve boeken in de natuurkunde (en astrofysica) die de moeite waard zijn. Een belangrijk onderdeel hierbij is de mening c.q. het commentaar van gebruikers. Lijsten met titels van natuurkundeboeken zonder verdere toelichting zijn immers niet zo moeilijk te vinden, en zijn bovendien weinig informatief.

We willen ons voornamelijk concentreren op serieuze teksten, die het niveau van de middelbare school ontstijgen. De doelgroep bestaat daarmee niet alleen uit studenten, maar iedereen die geïnteresseerd is in de natuurkunde en van plan is een (studie)tekst aan te schaffen.


Boekencatalogus Sciencetalk

Je kunt bladeren door de uitgebreide boekencatalogus van Sciencetalk om boeken te vinden of te kopen die met natuurkunde te maken hebben.

[Phys]

Natuurkunde algemeen

Natuurlijk niet!

• Schrijver: Roel Andringa-Boxum
• Niveau: Geen voorkennis vereist, middelbaar school niveau
• Toelichting/commentaar: Dit boek behandelt in grappig taalgebruik 32 natuurkundige mythen die het grote publiek voor waar aanneemt, maar toch niet helemaal zo waar zijn als je zou geloven. Zeer toegankelijk geschreven, maar toch zullen zelfs natuurkundigen hier iets van opsteken.

Optica

Optics (3rd edition)

• Schrijvers: Pedrotti, Pedrotti en Pedrotti
• Niveau: ligt aan behandelde onderwerpen, eind 1e - 2e jaar natuurkunde of technische studie
• Toelichting/commentaar: Dit boek werd bij ons aan het eind van het eerste jaar gebruikt bij het vak 'golven en optica'. De stijl is af en toe wat vermoeiend (sommige stukken zijn redelijk langdradig) maar er staat wel veel informatie in de tekst (als je heel wiskundig bent ingesteld, is de schrijfstijl waarschijnlijk niet je ding). Wij hebben het gebruikt bij een vak over optica, dus vooral over het 'rekenen aan licht', maar er staan ook heel veel toepassingen in (wat ik zelf leuk vind als technische natuurkunde-student). Het lijkt me dan ook vooral een boek voor mensen die ook geinterresseerd zijn in (praktische) toepassingen van optica.

Thermodynamica / Statistische Fysica

Thermal Physics

• Schrijvers: C. Kittel, H. Kroemer
• Niveau: 2e en 3e jaar
• Toelichting/Commentaar: Degelijke introductie tot de statistische fysica. Er wordt in hoofdstuk 1 direct ingegaan op de statistische aard van de thermische fysica. Later worden de thermodynamische wetten hieruit afgeleid. Dit is m.i. een fijne, elegante volgorde. Af en toe wat 'droog', maar inhoudelijk goed. Ik heb zelf de helft van het boek doorgenomen.

Elektromagnetisme

Introduction to Electrodynamics

• Schrijver: David J. Griffiths
• Niveau: Bachelor
• Toelichting/Commentaar: Het boek wordt bij ons in de richting gebruikt in het verdiepend vak elektrodynamica (2de bachelor natuurkunde). Een goede voorkennis van elektromagnetisme en calculus is zeker aanbevolen, aangezien het wiskundige formalisme waarin de theorie beschreven wordt niet voor iedereen heel toegankelijk is. Het boek begint van elektrostatica en gaat via magnetostatica naar elektrodynamica tot speciale relativiteit. Het is in helder Engels geschreven en uitstekend geschikt voor zelfstudie.

Relativiteitstheorie

Gauge fields, knots and gravity

• Schrijvers: Baez, Muniain
• Niveau: voorkennis speciale relativiteit; Maxwellvergelijkingen; zin voor wiskundige abstractie
• Toelichting/commentaar: Een vakantieboek voor de meer wiskundig georiënteerde fysicus. Start met weinig voorkennis en geeft een elementaire inleiding tot wiskundige aspecten van veldtheorieën (differentiaalmeetkunde, Liegroepen,). Ze schrijven in een erg aangename stijl, en behandelen ondertussen onderwerpen die tot een beter begrip van de theoretische vakken zullen leiden. Ze eindigen met een inleiding tot algemene relativiteit en 'de nieuwe variabelen' volgend op het ADM-formulisme (Baez komt uit het LQG-kamp en kon het uiteraard niet laten de climax van dit boek daar op te richten).

Kwantummechanica

Quantum Mechanics

• Schrijver: Bransden & Joachain
• Niveau: voorkennis elementaire aspecten van wiskundige analyse, lineaire algebra
• Toelichting/Commentaar: Kwantummechanica met de benodigde voorkennis gereduceerd tot het absolute minimum. Uitgebreide, maar langdradige motivatie van de concepten. Is er vooral op gericht dat men leert om aan kwantummechanica te rekenen. De introductie van het angulair momentum (en het behouden zijn daarvan) bijvoorbeeld kan conceptueel veel netter (door te bekijken hoe een golffunctie transformeert onder rotaties). Dit boek is ideaal voor mensen die via zelfstudie QM willen begrijpen, alhoewel de afsluiter dan misschien zal teleurstellen. Voor studenten fysica is het allicht af te raden (tenzij als handboek gebruikt bij een vak, wat afhankelijk van de doelstellingen van het vak te verdedigen is) dit boek buiten de lessen te kopen. Eens je QM bestudeerd hebt, bestaan betere boeken om op terug te vallen (o.a. Sakurai).

Introduction to Quantum Mechanics

• Schrijver: David J. Griffiths
• Niveau: 2e en 3e jaars natuurkunde
• Toelichting/Commentaar: Van dezelfde schrijver als "Introduction to Electrodynamics". De schrijfstijl van deze man is heerlijk en hier en daar werkelijk grappig. Maar net als zijn boek over elektrodynamica: goed van niveau en helder van stijl. Gaat uit van (bijna) nul voorkennis op het gebied van QM en met een beetje wiskundige achtergrond in calculus en differentiaalvergelijkingen kun je door dit boek heen komen.

Many-Body Theory Exposed!

• Schrijvers: Dickhoff, Van Neck
• Niveau: solide voorkennis niet-relativistische kwantummechanica; basiskennis complexe analyse nuttig
• Toelichting/commentaar: Een meer gespecialiseerd werk, maar zeer interessant als vakantieboek (bvb het jaar nadat je kwantummechanische perturbatierekening kreeg). Geeft heldere uitleg in basistechnieken die elders (zowel in relativistische quantummechanica als meer toegepaste gebieden), soms zonder enige duiding, gebruikt worden. Toepassingen omvatten het Bose-Einstein condensaat, superfluïditeit, BCS-theorie van supergeleiding.

Kwantumveldentheorie

Quantum Field Theory in a Nutshell

• Schrijver: A. Zee
• Niveau: Master
• Toelichting/Commentaar: Dit is niet een boek om kwantumveldentheorie rigoureus mee te leren, maar wel een erg tof boek om er naast te hebben, of leuk voor degene met kennis van kwantumfysica en die het conceptuele idee achter QFT willen weten. 'T is erg jofel geschreven, en legt dus de nadruk op concept. Soms wil het zaken te makkelijk over laten komen, maar voor de rest is dit een merkwaardig en bijzonder verfrissend boek in het vakgebied. Heel anders iig dan bv Ryder, Peskin&Schroeder, Mandl of Srednicki.