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第一部分 经典时期 1

第一章 物理学概貌 1

1-1物理学是什么？ 1

目录 1

1-2物理学所积累的知识 5

1-3物理学是人类创造性活动的产物 12

1-4物理学的经典时期和近代时期 20

1-5粒子模型 23

思考题 27

2-1伽利略与经典力学的发源 29

第二章 经典力学——第一个主要的物理学理论 29

2-2位移矢量 32

2-3均匀运动 41

2-4非均匀运动——平均速度，瞬时速度和加速度 46

2-5匀加速运动 49

2-6自由落体 55

2-7非均匀运动——圆周运动 58

思考题 61

习题 62

3-1牛顿对粒子运动的描述 67

第三章 经典力学的牛顿表述方式 67

3-2力和牛顿第一定律 68

3-3牛顿第二定律——力、质量和加速度之间的关系 71

3-4牛顿第三定律 78

3-5牛顿对引力的解释 81

3-6功和动能 88

3-7粒子的周期运动——波 93

思考题 100

习题 101

4-1静电 106

第四章 十九世纪的主要物理理论——电磁学 106

4-2库仑定律 110

4-3流动的电 115

4-4磁 119

4-5磁及磁和电的关系 121

4-6法拉第感应定律 124

4-7麦克斯韦的电磁理论 126

4-8电磁辐射 133

4-9电磁波的性质 137

习题 148

思考题 148

第五章 三种基本粒子的表征 154

5-1变化着的眼光 154

第二部分 近代物理学时期 154

5-2密立根对电荷量子的测定 158

5-3汤姆孙与粒子质量的测定 162

5-4利用粒子加速器测定粒子的大小 168

5-5粒子性质概述 173

思考题 174

习题 175

6-1粒子概念的演变 180

第六章 粒子——更完整的描述 180

6-2粒子模型的困难 188

6-3电磁辐射的粒子性 193

6-4粒子的波性 200

6-5测不准原理 204

思考题 212

习题 212

第七章 守恒定律 217

7-1粒子相互作用的简化图式 217

7-2动量守恒 219

7-3能量守恒 225

7-4角动量守恒 235

7-5守恒定律在实验物理学上的作用 243

思考题 244

习题 245

第八章 粒子的相互作用与不变性原理 251

8-1四种相互作用 251

8-2强相互作用 253

8-3电磁相互作用 259

8-4粒子的寿命与弱相互作用 264

8-5万有引力 269

8-6各种相互作用的相对强度 273

8-7不变性原理 275

思考题 281

习题 282

第九章 相对论 287

9-1相对论的起源 287

9-2参照系 291

9-3洛伦兹-爱因斯坦变换 293

9-4同时性的相对性 297

9-5时间间隔和长度的相对性 298

9-6速度的相对性 305

9-7质量的相对性 310

9-8以科学的名义 312

思考题 318

习题 319

第十章 量子力学 325

10-1未完成的革命 325

10-2波动力学——对粒子运动的更完全的描述 329

10-3对应原理 342

10-4量子力学的狄喇克表述 347

思考题 351

习题 352

第三部分 物理学的四个分支学科 359

第十一章 基本粒子物理学 359

11-1物理学的分支学科 359

11-2新领域的开辟 362

11-3探索工具 369

11-4基本粒子的分类 381

11-5粒子相互作用的动力学 383

11-6粒子相互作用所揭示的其他守恒定律 387

11-7轻子族 388

11-8介子族 390

11-9重子族 392

11-10理论上的推测 394

思考题 400

习题 401

第十二章 核结构 406

12-1核特性的描述 406

12-2原子核的结合能 409

12-3核结构和电磁相互作用 412

12-4由弱相互作用引起的核转化 422

12-5天然放射性和核时钟 426

12-6核反应 432

12-7恒星上的热核反应 438

思考题 442

习题 443

第十三章 原子和分子 448

13-1普通物质的特性的描述 448

13-2氢原子中的电子物质波 450

13-3氢原子中的电子跃迁 456

13-4多电子原子 464

13-5磁性与基本粒子 470

13-6元素的丰度 474

13-7分子 476

13-8双原子分子的转动和振动 480

13-9大分子 488

思考题 490

习题 492

14-1固态物理学的历史和它的现实重要性 496

第十四章 凝聚态物质 496

14-2简单晶体的结构 498

14-3晶体中的电磁键合 503

14-4金属晶体 506

14-5固体能带论 510

14-6晶体的缺陷 513

14-7金属中的电传导 517

14-8半导体 521

思考题 526

习题 527

第四部分 物理学和人类 532

第十五章 物理学和技术 532

15-1科学和技术的相互作用 532

15-2静电沉淀——静电的一种应用 534

15-3电机 539

15-4电阻和欧姆定律 543

15-5变压器和电功率的分配 548

15-6电子学 553

15-7光学技术 561

15-8激光器 567

思考题 570

习题 571

第十六章 能源——过去、现在和未来 580

16-1能源——一种基本资源 580

16-2热机的效率 589

16-3燃料电池 596

16-4太阳能 601

16-5原子核裂变能源 611

思考题 620

习题 621