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第一章 物质与运动 1

一、世界的物质性 1

二、永恒的运动 2

三、运动的形态 3

四、运动形态的转化 5

第二章 运动的量度 7

一、问题的提出 7

二、功的定义 7

三、功的计算 10

四、一把量度运动变化的“尺”——功 11

五、又一把量度运动变化的“尺”——热量 13

六、热功当量 15

七、运动的量度——能量 17

八、过程量和状态量 19

第三章 能量的两种基本形式——动能和势能 21

一、能量的形式 21

二、宏观能量与微观粒子的能量 22

三、平动动能 24

四、转动动能 26

五、动能定理 27

六、有势力 29

七、势能 30

八、维里定理 33

九、功能原理和机械能守恒 34

十、势能曲线 36

第四章 伟大的运动基本定律 39

一、热的本质 39

二、内能 41

三、第一类永动机的破产 42

四、热力学第一定律 45

五、吉布斯方程 46

六、能量守恒和转换定律 47

第五章 能量概念发展简史 50

一、萌芽时期 50

二、笛卡儿-莱布尼兹论战 51

三、功、能概念的引入 52

四、热质说的兴衰 53

五、对运动转化的认识 55

六、能量守恒和转换定律的建立 57

七、死力、活力之争的小结 59

八、“能”理论的继续发展 60

第六章 概率与能量 61

一、概率 61

二、统计规律和涨落现象 62

三、能量均分定理 63

四、玻尔兹曼佯谬 65

五、第二类永动机 67

六、热力学第二定律 70

七、再谈热力学第一定律 71

八、能量转换的方向 72

九、麦克斯韦妖精 74

十、封闭系统的熵增加原理和稳定平衡状态势能最小原理 77

第七章 振动·波·能量 78

一、简谐振动中的能量 78

二、阻尼振动中的能量 79

三、共振现象中的能量 80

四、波 82

五、能量密度 83

六、能流密度矢量 85

七、媒质对能量的吸收 87

八、驻波 88

第八章 电磁场的能量 90

一、场的物质性 90

二、电动势 91

三、电容器储能与电场的能量 93

四、电感器储能与磁场的能量 96

五、We与Wm的相互转化 98

六、电磁振荡辐射与电磁波 99

七、坡印廷矢量 101

八、磁单极与地磁能 104

九、辐射能 106

十、再谈场的物质性 107

第九章 能量的量子化 109

一、能量连续吗？ 109

二、黑体辐射 110

三、热辐射定律 112

四、紫外灾难 114

五、“匡脱姆” 115

六、光电效应 117

七、场能的量子化 119

八、玻尔假设 120

九、薛定谔方程与哈密顿算符 122

十、能级图 124

十一、吸收与辐射的本质 125

十二、光子的“色彩” 127

第十章 质量与能量 129

一、相对论中的质量和动能 129

二、质能关系 130

三、静能量 132

四、质能守恒 133

五、质量可以转变为能量吗？ 134

六、相互作用系统的总能量 137

七、零静质量粒子和速度极限c 138

第十一章 奇妙的微观世界 140

一、波粒两象性 140

二、隧道效应 141

三、测不准的能量 143

四、能量还守恒吗？ 146

五、狄拉克的困难——负质量状态 148

六、产生和湮灭 149

七、量子场的能量 152

八、相互作用能量子——“虚”粒子 154

第十二章 能量阶梯与物质结构 156

一、一个重要的事实 156

二、宏观物体的三态 156

三、结合能 160

四、能量阶梯 162

五、玻尔兹曼的错误 164

第十三章 能量守恒的本质 165

一、对称性和不可观察量 165

二、对牛顿第二定律的剖析 166

三、时间平移对称性和能量守恒 168

四、题外话：对称和守恒 171

五、弯曲时空与时间平移不对称性 171

第十四章 能源问题 176

一、第一类能源 176

二、第二类能源 177

三、第三类能源 179

四、能源危机 180

五、原子能 181

六、核的裂变反应 183

七、核的聚变反应 185

八、能源展望 187

结束语 191