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第一章 古代物理学 1

第一节 启明之光 1

一、中国古代物理学的萌芽 1

附录1 蝴蝶杯之谜 4

二、古希腊时期的物理进展 5

三、古印度、巴比伦和阿拉伯的贡献 6

附录2 用竹竿测地球周长 6

第二节 亚里士多德的物理学 7

一、古代物理学的特点 7

二、亚里士多德的物理学 7

第二章 经典力学的建成 10

第一节 新芽破土 10

一、资本主义萌芽带来的契机（15世纪后半期开始） 10

二、哥白尼与《天体运行论》 11

附录3 哥白尼和他的惊世之作 12

三、第谷与开普勒 13

四、舍生取义的布鲁诺 14

第二节 运动学的奠基人——伽利略 15

一、伽利略对落体问题的研究 15

二、伽利略对落体问题研究的意义 17

第三节 牛顿的伟大综合和理论飞跃 18

一、牛顿简介 19

二、牛顿取得成功的历史条件 20

三、牛顿的《自然哲学的数学原理》的意义 20

四、牛顿的成功之路 22

五、牛顿时代的局限 24

六、16世纪后，中国科技发展迟滞 24

第四节 力学的进展和完善 25

一、力学实验的进展 25

二、力学独立应用学科的涌现 26

三、力学概念的争论与不断完善 27

第三章 经典光学的形成 29

第一节 光学的历史概述 29

一、早期光学 29

二、折射定律的建立 29

三、光学仪器的研制 29

四、牛顿对光学的研究 30

第二节 光的波动说和微粒说的争论 30

一、光的微粒说 30

二、光的波动学说 31

三、光的波粒二象性 32

第三节 光谱的研究 33

一、本生和基尔霍夫的发现 33

二、巴尔末发现氢光谱规律 34

三、里德伯公式，广义巴尔末公式 35

第四节 光速的测定 35

一、早期的实验 35

二、天文学方法 36

三、地面方法 36

附录4 光学实验大师—迈克耳孙 37

第四章 电磁理论的建成 40

第一节 对电磁现象的早期认识 40

第二节 富兰克林对雷电现象的研究 41

第三节 从定性到定量——库仑定律的发现 43

一、类比法的成功 43

二、库仑的引力实验 43

附录5 类比方法的成功硕果 44

三、卡文迪什（1731～1810年） 46

第四节 由静电到动电——电流的发现 47

一、伽伐尼（1737～1798年） 47

二、伏打（1745～1827年）的“金属接触说” 47

三、欧姆定律 48

第五节 电磁学的新时期 48

一、发现电流磁效应 49

二、安培和安培定律 50

附录6 安培对电流磁效应的贡献 51

第六节 变磁生电的发现者——法拉第 52

一、法拉第（1791～1867年） 52

二、法拉第的主要贡献 53

三、法拉第的研究思路 54

四、对法拉第的高度评价 55

附录7 统一和谐的自然界之花——电磁感应定律的发现 55

第七节 麦克斯韦电磁场理论的创立 57

一、麦克斯韦（1831～1879年） 57

二、建立电磁场理论的工作 58

三、麦克斯韦成功的基本要素 59

四、意义 59

第八节 电磁波的发现 59

一、赫兹（1857～1894年） 60

二、电磁波的发现 60

三、成果 60

四、发明家爱迪生（1847～1931年） 61

附录8 麦克斯韦的研究之路 61

第五章 热学的形成与发展 66

第一节 早期发展简述 66

一、温标的定义 66

二、热机的发展 66

附录9 热机与第一次工业革命 67

三、量热学和热传导理论的建立 69

四、“热本性”说的争论 69

第二节 热力学第一定律的建立 70

一、定律诞生的背景 70

二、确立能量转化与守恒定律的三位科学家 70

第三节 热力学第二定律的出台 72

一、克劳修斯和开尔文表述 72

二、熵和熵增加原理 73

三、错误的“热寂说” 73

附录10 热力学第二定律与耗散结构 74

第四节 分子运动论的发展 76

一、早期的分子运动论 76

二、克劳修斯的理想气体分子模型 76

三、麦克斯韦的贡献 76

四、玻尔兹曼（1844～1906年）的工作 76

五、统计力学的创立 76

附录11 分子运动论中科学方法的应用 77

第六章 19世纪末的三大发现 80

第一节 物理革命的新曙光 80

一、经典物理学的危机 80

二、神秘之光——X射线 80

三、严谨的科学态度结出丰硕之果 81

附录12 科学需要诚实和严谨 82

第二节 发现电子的——J.J．汤姆逊 82

一、对阴极射线的众说纷纭 82

二、J.J．汤姆逊（1856～1940年）的研究 83

三、密立根进一步测得电子的电量 83

四、意义 83

附录13 第一个基本粒子的发现 84

第三节 天然放射性的发现 87

一、铀盐的放射性的发现 87

二、钋和镭的发现 88

三、α，β，γ射线的发现 89

四、原子核物理学的兴起 90

附录14 居里夫人小传 90

第七章 量子理论的建立 94

第一节 紫外灾难和普朗克的量子假说 94

一、紫外灾难 94

二、普朗克独步一时的研究 95

附录15 普朗克的内插法和能量子假说 96

第二节 爱因斯坦的光量子理论 98

一、光电效应 98

二、经典理论无法解释光电效应现象 98

三、爱因斯坦的光量子 99

四、物理规律中的辩证法 99

第三节 卢瑟福的原子核式结构 100

一、原子模型的历史演变 100

二、卢瑟福的核式结构 100

第四节 玻尔的氢原子理论 101

一、玻尔（1885～1962年），丹麦物理学家 101

二、玻尔的氢原子理论 102

三、玻尔理论的缺陷 102

第五节 量子理论的发展 102

一、量子力学的发展线索与代表人物 102

二、矩阵力学的创立 103

三、波动力学的建立 104

附录16 创造量子力学的群英 106

第八章 爱因斯坦与相对论 109

第一节 走进维谷的牛顿力学 109

一、牛顿力学时空观 109

二、迈克耳孙—莫雷实验 109

三、真空中的光速 109

四、物理学家面临的选择 109

第二节 爱因斯坦的相对论 110

一、爱因斯坦（1879～1955年） 110

二、爱因斯坦的狭义相对论 110

三、爱因斯坦的研究特色 111

附录17 毕加索和四维时空 112

四、狭义相对论被承认的曲折经历 113

五、意义 115

附录18 爱因斯坦理论的哲学光芒 115

第九章 多彩的物理新世界 120

第一节 原子核物理学的兴起 120

一、原子核物理学 120

二、查德威克发现中子 120

三、核能及其应用 121

四、核物理的发展方向 124

附录19 到底鹿死谁手？ 125

第二节 粒子物理学的发展 128

一、粒子物理（高能物理） 128

二、粒子物理的工作 128

三、粒子与反粒子、强子与夸克 128

附录20 数学方法和物理思想结合的成功范例 130

四、θ-τ疑难与杨振宁、李政道 133

五、粒子对撞机等实验手段的增强 134

附录21 科坛的华人三杰 134

第三节 激光的发展 137

一、爱因斯坦提出的受激辐射的原理 137

二、研制过程 137

三、激光的优点和应用 138

第四节 凝聚态物理的进展 139

一、概述 139

二、从电子管、晶体管到集成电路 139

三、超导物理和超导材料 141

四、纳米科技 142

五、其他 143

附录22 杰出的理论物理学家——朗道 143

第五节 现代信息科学技术的成长 145

一、信息技术 145

二、通信技术（信息传递） 146

三、信息处理——计算机技术 150

附录23 为通信发展做出贡献的人们 151

第十章 奋起直追的我国物理学 155

第一节 发展简述 155

一、概述 155

二、新中国的重点科研成就 156

第二节 我国的几位物理学家 159

一、叶企荪——清华大学物理系的创办人 160

二、周培源——敢于坚持真理的科学家 161

三、在“两弹一星”研制中的功勋物理学家 161

四、献身科学的蒋筑英 163

附录24 核物理大师王淦昌 163

附录25 “三钱”轶事 165

结束语 171

参考文献 172

附表1 本书重要人物人名索引 174

附表2 历届诺贝尔物理学奖得主名录 179

附表3 矢量 187