第一部分 文科大学物理教程 3
1 人类在宇宙中的位置 3
1.1 人类在宇宙空间中的位置 3
1.1.1 速率法测量距离 3
1.1.2 反射率法测量距离 3
1.1.3 三角视差法测量距离 7
1.1.4 光学法测量距离 8
1.2 人类在时间中的位置 17
1.2.1 时间的间接估算 17
1.2.2 利用放射性计测时间 19
1.2.3 利用陨石计测太阳系年龄 22
1.2.4 利用光推算星体年龄 23
1.3 现实社会中的人类 25
1.4 有限资源、有限地球环境制约下,人类历史进步的新思考 31
2 力学概论 33
2.1 力学发展史 33
2.1.1 亚里士多德的力学理论 33
2.1.2 伽利略和实验科学的兴起 35
2.1.3 天体运动的日心说和开普勒行星运动定律 42
2.1.4 牛顿运动定律和万有引力定律的建立 50
2.2 力学的基本内容 53
2.2.1 质点运动学 53
2.2.2 质点动力学 61
2.2.3 力的时间、空间累积效应和动量守恒定律 64
2.2.4 动能定理、功能原理、机械能守恒定律 68
2.2.5 刚体的转动 75
2.2.6 力学中的守恒定律与对称性 79
2.2.7 振动与波动 82
2.2.8 牛顿力学的方法论及其哲学思考 88
3 热学与能源工程 92
3.1 热学发展简史 92
3.2 热力学物理基础 103
3.2.1 几个基本物理概念 103
3.2.2 热力学第一定律 105
3.2.3 气体状态方程与等值过程 105
3.2.4 循环过程与卡诺循环 108
3.2.5 热力学第二定律 112
3.3 耗散结构理论与“热寂论” 124
3.3.1 耗散结构理论 124
3.3.2 “热寂论”问题 127
3.4.1 机械能间的转换工程 128
3.4 能源工程 128
3.4.2 热能和机械能间的转换 130
3.4.3 化学能源的利用 134
3.4.4 电能变为其他能 137
3.4.5 光能变为其他能 139
3.4.6 核能 142
4 近代科学的重要基础——电磁学 147
4.1 电磁学发展史 147
4.1.1 电磁现象的早期知识、研究和利用 147
4.1.2 电磁学的大发展期 152
4.1.3 法拉第电磁感应现象的发现和电磁感应定律的建立 153
4.1.4 电磁场理论的建立与启迪 156
4.2 电场与磁场的基础知识 161
4.2.1 静电场 161
4.2.2 磁场 168
4.3 电磁感应与电磁波 171
4.3.1 电磁感应基本定律 172
4.3.2 动生电动势与感生电动势 173
4.3.3 电磁场方程与电磁波 176
4.3.4 作为物质一种形态的电磁场 180
5 物理学发展中的革命风暴——相对论与量子论的产生 182
5.1 引言 182
5.2 相对论简介 188
5.2.1 伽利略相对性原理和坐标转换 188
5.2.2 迈克耳逊实验与洛仑兹解释 190
5.2.3 爱因斯坦相对论的建立 195
5.2.4 广义相对论的提出 203
5.3.1 量子论的产生 209
5.3 量子论的产生和量子力学的发展 209
5.3.2 原子光谱的规律 214
5.3.3 玻尔的氢原子模型 215
5.3.4 量子力学的发展 219
6 原子核与基本粒子的研究 226
6.1 核结构与核裂变 226
6.2 基本粒子的性质及其规律 231
6.3 中国科学家在近代物理和粒子物理方面的贡献 243
7 物理学研究中的常用思想方法介绍 261
7.1 分析与综合 261
7.1.1 分析与综合的关系 261
7.1.2 物理学中常用的几种分析方法 262
7.2 归纳与演绎 265
7.2.1 归纳与穆勒五法 265
7.2.2 演绎法 277
7.3 类比 278
7.3.1 类比推理的两个基本环节 278
7.3.2 类比在科学认识中的作用 279
7.4 从原型到模型的方法 285
复习思考题 288
第二部分 文科大学物理实验 299
1 绪论 299
2 实验有效数字的记录处理 302
3 实验 306
实验1肜常规物理仪器测圆周率π 306
1-1用天平“称” π 306
1-2 用千分尺、量筒“量”π 310
1-3 用秒表“计”π 312
实验2 自由落体法测定反应时间 316
实验3 薄膜铺展法估测分子大小 318
实验4 带电粒子运动中电偏转与磁偏转的观察与研究(含演示) 320
实验5 负温度系数热敏电阻(NTC)和特性测定 323
实验6 不均匀介质溶液折射率的研究 328
实验7 照相(Ⅰ) 330
实验8 照相(Ⅱ)——暗房技术 332
实验9 摄像及刻录光盘 336
4 物理实验中的数据处理 340
附录 350
附录A 蒲丰法则π 350
附录B 凯尔文双臂电桥介绍 351
附录C 摄像机原理简介 353
参考书目 358