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第一章 物理学是自然科学的基础 1

1.1 物理学是探讨物质结构和运动基本规律的前沿学科 1

1.2 物理学的发展和启示 2

1.3 物理学的分支学科 5

1.4 自然科学和现代高新技术的基础 6

第二章 经典物理学的发展与科学大厦的建立 8

2.1 经典力学的建立 8

2.2 热力学的建立 13

2.3 统计物理学的建立 16

2.4 经典电动力学的建立 16

2.5 光的电磁理论 17

第三章 20世纪初物理学的革命 19

3.1 黑体辐射的紫外灾难 19

3.2 辐射的量子理论 21

3.3 光电效应的量子理论 21

3.4 氢原子光谱和氢原子结构的玻尔模型 23

3.5 物质粒子的双重属性和量子力学的建立 25

3.6 真空光速疑难 28

3.7 狭义相对论 32

3.8 同时的相对性和因果关系的绝对性 33

3.9 运动方向上的长度收缩和运动时间的延缓 34

3.10 物体的极限速度 36

3.11 质量和能量的联系 37

第四章 原子分子世界 40

4.1 原子的有核壳层结构 40

4.2 电子分布的壳层结构和泡利不相容原理 41

4.3 元素周期律的物理基础 45

4.4 原子的线度和结合成凝聚态时所占体积 47

4.5 天然元素和人造元素 51

4.6 分子和晶体的构成 53

4.7 分子的形状和体积 61

4.8 原子和分子的结构、能级和光谱 62

4.9 频标和原子钟 67

4.10 激光 68

4.11 X射线与同步辐射光源 72

4.12 隧道效应和扫描隧道显微镜 76

4.13 奇特原子和电子偶素 78

第五章 原子核、核能与核技术 82

5.1 质子和中子是原子核的组元 82

5.2 原子核的体积、密度和结合能 84

5.3 原子核的运动性质和结构 87

5.4 原子核的衰变、反应和核反应的守恒定律 89

5.5 原子核的裂变反应 92

5.6 原子核的聚变反应 96

6.1 狄拉克的理论和正电子的发现 98

第六章 粒子世界 98

6.2 中子、反质子和反中子 102

6.3 汤川的介子场理论 103

6.4 μ子、π介子、中微子和反中微子 104

6.5 粒子运动的特点和自然单位制 107

6.6 微观粒子的主要普遍内禀属性 109

6.7 场、粒子、真空和相互作用 118

6.8 对称、对称性和守恒量 123

6.9 宇称不守恒问题 127

6.10 CP守恒和CP破坏问题 128

6.11 奇异粒子和奇异数 129

6.12 粒子的分类 131

6.13 夸克模型理论和强子结构 134

6.14 标准模型及相互作用的统一 139

第七章 航天与宇航中的物理 144

7.1 航天的宇宙速度 144

7.2 人造卫星的发射 146

7.3 航天的超重、失重、环境 151

7.4 人造地球卫星 152

第八章 波动、通讯技术的物理基础 156

8.1 振动和波 156

8.2 声波 157

8.3 电磁波 159

8.4 光波 161

8.5 电报和电话 164

8.6 无线电通讯 165

8.7 雷达、微波通讯和光纤通讯 169

8.8 信息和信息技术的物理基础 171

第九章 凝聚态物理、材料物理和介观物理 181

9.1 物质的聚集状态 181

9.2 固体的结构 184

9.3 半导体物理 185

9.4 固体的磁性 188

9.5 超导物理 191

9.6 特殊固体材料 194

9.7 凝聚态的表面效应 195

9.8 团簇的物理性质 197

第十章 宇宙的结构和演化 200

10.1 太阳系、银河系和星系 200

10.2 正在膨胀的宇宙 202

10.3 宇宙的演化 204

10.4 反物质星体和星系 205

10.5 宇宙中的暗物质和暗物质的探寻 208

10.6 膨胀的不均匀性和宇宙的结构 212

主要参考书 215