第1部分 科学理论的产生 1
第1章 解释的性质 1
引言 1
解释的种类 3
阿基米德和阿基米德定律 7
阿基米德定律的进一步解释 8
气体动力学 9
科学理论怎样才能被人们接受 11
词汇表 14
问题 15
第2章 行星的运动——一个科学理论的例子 17
引言 17
星球的运动 18
托勒密系统 21
哥白尼 24
伽利略：惯性和相对论 26
第谷和开普勒 27
椭圆 29
行星运动定律 29
卫星和彗星 31
牛顿 33
水平运动和竖直运动的相互独立性 34
力学原理 38
引力的其他结果 39
词汇表 41
问题 45
第3章 光的速度 46
引言 46
电荷 49
磁力 51
电磁理论 53
电荷和电流 56
相对论 62
哪个先发生？一场不可调和的争论 65
时间和空间 68
相对论是一种科学的理论 70
相对论的一些其他结果 71
词汇表 74
问题 77
第2部分 能的概念 79
第4章 能——一个物理基本定律 79
引言 79
守恒定律 80
“水守恒定律”：一个不十分成功的定律 80
能量的定义 84
重量和质量 87
动能 88
定标：计算转换系数 92
重力势能 93
弹性势能 97
机械能 99
词汇表 99
问题 102
第5章 能量概念的应用 104
引言 104
弹簧上的重物 105
能量的损耗 106
撑杆跳运动 107
功率 109
骑车和跑步 110
力 111
用能量定义的其他物理量 112
大气的压强 113
电池中的能量 116
词汇表 119
问题 120
第6章 波动和声音 122
引言 122
波的定义 124
波的种类 125
频率、周期和波长 127
乐器的原理 129
波是沿直线传播的吗？ 133
波的干涉 135
正激波和声爆 138
物理学中的波 140
词汇表 141
问题 142
第7章 热能 144
引言 144
温度 145
热能 147
温度混合问题 149
比热 151
潜热 152
热是一种能量形式 152
实验：测量1卡热能是多少焦耳 153
热能和分子动力学 156
词汇表 158
问题 159
第8章 化学能——原子和光合作用 161
引言 161
燃烧热 162
原子和分子 164
能量的贮存 168
火的产生 170
人体内的能量 171
光合作用 172
我们的能量来源 174
词汇表 178
问题 180
第9章 热机——热力学第二定律 182
引言 182
热机 183
热机的特性 185
热机的低效率所产生的后果 187
卡诺热机 189
冰箱 193
热力学第二定律 194
克劳修斯命题和开耳芬命题是等价的 196
第二定律的分子观点 199
词汇表 202
问题 203
第3部分 电磁频谱 205
第10章 电磁波 205
引言 205
电动势的测量 206
电磁波的产生 209
波的产生 209
频率和波长 211
无线电波和雷达 212
AM和FM无线电广播 213
电磁波的检测 215
红外线 216
辐射热测量仪 217
红外线源 217
人体的红外辐射 218
词汇表 219
问题 221
第11章 可见光和紫外线——波和粒子 223
引言 223
颜色 224
为什么天空是蓝的 226
可见光的波长 229
光是一种电磁波 229
紫外线 232
量子理论 234
波和粒子 236
哲学问题 237
20世纪物理学——量子力学 239
词汇表 240
问题 242
第12章 X射线、γ射线及E＝mc2 244
引言 244
X射线 245
X射线的发现 247
小物体的检测 251
一个量子能量的大小 252
高能加速器 254
γ射线 257
正负电子偶的产生 258
质量和能量 260
词汇表 262
问题 263
第4部分 边缘科学 265
第13章 原子能 265
引言 265
原子核 267
中子和同位素 269
放射性和半衰期 271
结合能曲线 276
裂变 279
连锁反应和原子能反应堆 281
中微子 284
反粒子 286
亚核粒子 287
词汇表 290
问题 292
第14章 太阳系外 294
引言 294
太阳的年龄 295
恒星的诞生 296
恒星的死亡 298
广义相对论 304
星系 307
宇宙的膨胀 309
类星体 312
结论 313
词汇表 313
问题 315
附录(专名表) 317