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第一篇 绪论5

第1章　科学和科学的方法　5

1.1 科学的方法：经验和理性5

1.2 源远流长的中华文明21

1.3　科学起源30

1.4　从哥白尼到开普勒56

第二篇 经典力学的建立和发展78

第2章　牛顿运动定律　78

2.1 机械运动的基本特征及其描述方法80

2.2　质点的运动学方程81

2.3　位移　速度　加速度84

2.4　伽利略和近代力学的诞生86

2.5 几种常见的力和基本的自然力95

2.6　牛顿运动三定律101

2.7 扬帆远航——牛顿力学的奇妙应用116

第3章　动量守恒　角动量守恒　121

3.1　动量　动量守恒定律121

3.2 角动量 角动量守恒定律129

第4章　功和能　137

4.1 功 功率137

4.2　动能定理141

4.3　质点系的势能142

4.4　机械能守恒定律　能量守恒定律144

4.5　对称性与守恒定律150

第三篇　从静电现象到电磁波160

第5章　真空中的静电场　160

5.1 库仑定律166

5.2 电场强度169

5.3　电通量　高斯定理171

5.4　静电场的环路定理174

5.5 电势176

第6章　静电场中的导体和电介质　180

6.1 静电场中的导体180

6.2　电容　电容器183

6.3 静电场中的电介质 电介质的极化185

第7章　稳恒磁场　191

7.1 电流191

7.2　磁场　磁感应强度192

7.3　毕奥—萨伐尔定律及应用197

7.4　磁场的高斯定理和安培环路定理198

7.5 磁场对电流的作用202

7.6 带电粒子在磁场中的运动205

第8章　变化的电磁场　212

8.1 电磁感应的基本规律217

8.2　动生电动势219

8.3　感生电动势221

8.4 自感和互感223

8.5　麦克斯韦电磁场理论简介224

第9章　交流电　251

9.1 正弦交流电及其三要素251

9.2　交流电的功率253

9.3　交流电动机原理254

9.4 变压器257

9.5　三相交流电260

9.6 空间电磁悬浮技术简介262

第四篇　振动、波动与波动光学267

第10章　机械振动　267

10.1　简谐振动的描述267

10.2　简谐振动的旋转矢量描述270

10.3　简谐振动的能量272

10.4 阻尼振动 受迫振动 共振273

10.5　简谐振动合成275

第11章　机械波基础　281

11.1 机械波的形成与传播　简谐波的特征281

11.2　平面简谐波的波动方程283

11.3　惠更斯原理286

11.4　波的叠加原理　波的干涉288

11.5　驻波　半波损失291

11.6　声波 多普勒效应296

第12章　波动光学　303

12.1　光的电磁理论303

12.2　相干光波的叠加308

12.3 杨氏双缝实验 劳埃德镜311

12.4　薄膜干涉314

12.5　迈克尔逊干涉317

12.6 惠更斯—菲涅耳原理 单缝夫琅禾费衍射320

12.7　衍射光栅和光栅光谱325

12.8　奇妙的光学现象331

第五篇　热学新进展341

第13章　统计物理学基础　341

13.1　分子运动的基本概念342

13.2　平衡态　理想气体状态方程345

13.3 理想气体的压力公式 温度公式348

13.4 能量按自由度均分定理 理想气体的内能352

13.5　麦克斯韦速率分布定律354

第14章　热力学定律　360

14.1 热力学第一定律360

14.2　热机　卡诺循环362

14.3　热力学第二定律367

14.4　热学新进展　熵373

第六篇　近代物理393

第15章　时空观革命　393

15.1 力学相对性原理394

15.2　狭义相对论基本原理396

15.3　狭义相对论时空观——长度缩短、时间膨胀402

15.4　狭义相对论质点动力学406

15.5 广义相对论——宇宙空间是弯曲的409

第16章　物质观的革命——量子论　424

16.1 黑体辐射 普朗克的能量子假说424

16.2 光电效应 爱因斯坦的光子假说429

16.3　康普顿—吴有训效应435

16.4　原子结构的玻尔理论438

16.5　粒子的波动性449

16.6　波函数　薛定谔方程453

第七篇　物理文化463

第17章　物理文化　463

17.1　现代物理学的认识论463

17.2　现代物理学的方法论469

17.3　研究自然界的科学方法475

附录　世界十大经典物理实验　479

参考书目　486