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第1章 牛顿经典力学 1

1.1 牛顿经典力学的开创背景 1

1.1.1 地心说 1

1.1.2 日心说 4

1.1.3 开普勒行星运动定律 8

1.2 万有引力定律 12

1.2.1 万有引力 12

1.2.2 万有引力理论的检验 14

1.2.3 万有引力定律的应用 16

1.3 牛顿运动定律 20

1.3.1 牛顿第一定律及应用 20

1.3.2 牛顿第二定律及应用 22

1.3.3 牛顿第三定律及应用 24

第2章 动量和能量守恒定律 27

2.1 运动之量 27

2.1.1 动量 27

2.1.2 冲量定理 29

2.1.3 冲量定理的应用 30

2.1.4 动能 33

2.2 动量守恒定律 35

2.2.1 动量守恒定律 35

2.2.2 动量守恒定律的应用 38

2.3 能量守恒定律 40

2.3.1 能量守恒定律 40

2.3.2 能量守恒定律的应用 42

第3章 角动量守恒定律 45

3.1 物体的转动 45

3.1.1 力矩 45

3.1.2 转动惯量 46

3.1.3 角动量 49

3.2 角动量守恒定律 51

3.2.1 角动量守恒定律 51

3.2.2 定量特性 52

3.2.3 定轴特性 54

第4章 液体的表面特性 57

4.1 表面张力 57

4.1.1 表面张力 57

4.1.2 水的表面现象 59

4.2 固液表面现象 60

4.2.1 湿润与不湿润现象 60

4.2.2 毛细现象 62

第5章 流体 66

5.1 流体的性质 66

5.1.1 流体的性质 66

5.1.2 理想流体 67

5.2 流体力学 69

5.2.1 连续性方程及其应用 69

5.2.2 伯努利方程 71

5.2.3 伯努利效应及其应用 72

第6章 热学 77

6.1 热力学第一定律 77

6.1.1 永动机与热质说 77

6.1.2 热力学第一定律 79

6.1.3 改变内能的方式 83

6.2 热力学第二定律 86

6.2.1 热机与冷机 86

6.2.2 蒸汽机与工业革命 88

6.2.3 热力学第二定律 90

6.2.4 熵增加原理 93

6.3 热力学第三、第零定律 97

6.3.1 热力学第三定律 97

6.3.2 热力学第零定律 99

第7章 振动与波动 101

7.1 振动 101

7.1.1 机械振动 101

7.1.2 简谐振动 102

7.1.3 阻尼与受迫振动 104

7.1.4 共振 106

7.2 波动 111

7.2.1 机械波 111

7.2.2 多普勒效应 113

第8章 量子论和狭义相对论 116

8.1 经典物理的乌云 116

8.1.1 两朵乌云 116

8.2 量子论 118

8.2.1 黑体辐射 118

8.2.2 量子的提出 120

8.3 狭义相对论 123

8.3.1 以太假说 123

8.3.2 光速疑难与迈克尔孙-莫雷实验 125

8.3.3 洛伦兹变换 129

8.3.4 狭义相对论 132

8.3.5 狭义相对论效应 135

8.3.6 孪生子佯谬 136

8.4 广义相对论 139

8.4.1 广义相对论 139

8.4.2 广义相对论的两个结论 142

8.4.3 广义相对论效应 144

第9章 原子 148

9.1 对原子的初步认识 148

9.1.1 原子概念的提出 148

9.1.2 四个重要进展 150

9.2 原子模型 154

9.2.1 原子模型的发展 154

9.2.2 中子的发现 158

9.2.3 粒子与基本相互作用 160

9.3 核裂变与核聚变 162

9.3.1 核裂变与原子弹 162

9.3.2 核聚变与氢弹 165

9.3.3 核能的和平利用 167

第10章 电磁学 171

10.1 电荷的基本性质 171

10.1.1 摩擦起电 171

10.1.2 电荷间的相互作用 173

10.2 电场性质 176

10.2.1 静电感应和静电极化 176

10.2.2 静电现象 178

10.2.3 带电导体表面的电场分布规律 180

10.3 电与磁 182

10.3.1 磁场与磁现象 182

10.3.2 电流磁效应与安培力 185

10.3.3 电磁感应现象 187

第11章 光学 189

11.1 光的本质 189

11.1.1 微粒说和波动说 189

11.1.2 色散与颜色 193

11.2 几何光学 196

11.2.1 光的直线传播定律 196

11.2.2 光的反射定律 197

11.2.3 光的折射定律 199

11.2.4 费马原理 202

11.2.5 光的全反射 204

11.3 波动光学 206

11.3.1 光的干涉 206

11.3.2 光的衍射 209

11.3.3 光的偏振 212

参考文献 217