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第一部分 空间和时间 1

1.绪论 1

科学 1

物理学 3

粒子和相互作用 4

模型 6

2.标量和矢量 8

单位 8

标量和矢量 10

矢量 12

矢量的加法 13

分矢量 16

3.速度 19

参照系 19

匀速度 20

即时速度 23

怎样作切线 25

平均速度 26

4.加速度 29

加速度运动 30

匀加速度 31

速度和加速度 33

位移和加速度 34

重力加速度 36

自由下落 39

5.时间的相对性 45

测量和相对运动 45

相对性原理 46

狭义相对论和广义相对论 47

光的速度 48

时间的相对性 50

时间膨胀 53

孪生兄弟的悖论 53

6.空间的相对性 57

μ(介)子的衰变 57

洛伦兹收缩 59

快些意味着短些 61

极限速度 62

物理量 65

第二部分 运动定律 65

7.质量 65

运动第一定律 66

质量 67

密度 69

质量的相对性 71

相对论性质量增大的例子 72

8.动量 74

线动量 74

线动量的守恒 75

守恒原理 75

动量守恒的应用 78

火箭的推进 80

角动量 81

9.力 85

牛顿的运动定律 85

力 86

平衡力和不平衡力 87

运动第二定律 87

加速度和力 88

牛顿 90

基本的相互作用 93

重量是一种力 94

第二定律的局限性 96

10.作用和反作用 99

运动第三定律 100

第三定律和动量守恒 101

作用和反作用 103

质心 104

第三定律的局限性 107

11.圆周运动 109

向心力 110

向心加速度 111

向心力的量值 115

倾斜弯道 117

离心力 118

12.万有引力 120

万有引力定律 121

万有引力是否万有? 123

质心 124

万有引力常数 126

地球的质量 127

卫星的轨道 128

引力场 130

场是什么? 131

力线 132

13.功 137

能量和变化 137

第三部分 能量和物质 137

功 138

功的定义 138

焦耳 140

对重力作功 141

功率 142

14.能 146

能 146

动能 147

势能 149

高速度的动能 154

15.能的守恒 154

静能 156

静能的释放 157

能的守恒 158

机械能的守恒 159

热和能 162

16.热 165

温度 165

摄氏温标 167

热质 168

华氏温标 168

热和能 169

千卡 170

热的机械当量 172

17.热和物质 175

比热 175

状态的变化 178

熔解热和汽化热 180

压力 184

18.理想气体 184

流体上的压力 185

大气压力 187

玻意耳定律 189

绝对温标 190

查理定律 192

理想气体定律 193

19.物质的分子运动论 196

原子和分子 196

物质分子运动论 197

气体分子运动论 198

分子速度 200

分子的内能 202

液体中的分子运动 203

固体的热膨胀 204

20.热力学 207

热机 207

热力学第一定律 208

热力学第二定律 209

热机效率 211

制冷机 212

统计力学 213

时间和热力学第二定律 215

第四部分 电磁学 218

21.电荷 218

电 218

正、负电荷 219

带电物体怎样吸引不带电物体 221

电荷守恒 221

库仑定律 223

库仑 224

电荷的不变性 226

22.电场 228

电场 229

电力线 230

电荷的分布 231

电荷的量子化 232

电势能 234

电势差 236

电子伏特 238

23.电和物质 242

电和物质 242

汤姆孙模型 243

卢瑟福模型 245

固体中的传导 246

电离和复合 248

极性分子 249

电解质 251

安培 253

24.电流 253

电阻 254

欧姆定律 256

电功率 257

25.磁场 262

磁力 262

电磁相互作用 263

平行电流间的力 264

安培 267

磁场 268

特斯拉 269

决定B方向的右手定则 271

26.磁力 273

作用在电流上的磁力 274

决定磁力的右手定则 275

磁力的量值 275

作用在运动电荷上的磁力 276

磁场中的圆周运动 277

磁镜 279

质谱仪 280

一个电流回路的磁场 284

27.电流回路 284

作用在电流回路上的转矩 285

电流计 286

直流电动机 287

磁极 288

地磁场 290

铁磁性 291

磁铁是怎样吸引铁的 293

电磁感应 295

28.电磁感应 295

在磁场中运动的金属导线 296

感生电势差 296

法拉第定律 298

楞次定律 298

法拉第定律的推导 299

电子回旋加速器 300

发电机 301

变压器 302

升压和降压变压器 304

麦克斯韦假设 309

第五部分 波和粒子 309

29.电磁波 309

电磁波 310

来自加速电荷的辐射波 312

波 314

波的类型 316

电磁波的性质 318

光的速率 319

惠更斯原理 321

30.反射和折射 321

镜面反射和漫反射 323

反射定律 324

平面镜 325

折射 326

折射率 328

全内反射 329

31.光波 331

干涉 332

相干 334

双缝 335

薄膜 338

衍射 339

偏振 341

散射 344

32.光的量子论 345

波粒二象性 346

光电效应 347

光的量子论 349

光是什么? 351

X射线 352

33.物质波 355

量子力学 355

德布罗意波长 356

波函数和几率密度 359

测不准原理 360

电子、原子和原子核 362

用电子进行的实验 363

氢原子的经典模型 366

第六部分 原子物理学 366

34.氢原子 366

原子内的电子波 367

轨道稳定的条件 369

能级 370

原子光谱 372

光谱线的来源 373

原子的激发 374

玻尔理论与量子论比较 377

35.氢原子的量子论 377

量子数 379

角动量量子化 380

几率密度 382

n=1的电子云 383

n=2的电子云 383

36.复杂原子 387

电子的自旋 387

原子电子的量子数 388

不相容原理 389

元素族 390

周期律 391

壳层和支壳层 393

复杂原子的结构 393

37.分子、液体和固体 396

分子是什么 396

氢分子 397

氢分子为什么是稳定的 398

饱和 399

共价键联 400

液体和固体 401

固体中的共价键联 402

离子键联 403

范德瓦耳斯键联 404

金属键联 405

38.原子核 407

核子 408

同位素 409

稳定核 411

原子核的大小 412

强核相互作用 413

39.核能 415

结合能 415

每个核子的结合能 417

核反应 418

核聚变 419

核裂变 421

链式反应 422

40.放射性 425

α，β和γ放射 425

放射性衰变的来源 426

α衰变 427

半衰期 428

放射性碳测定年龄 430

41.中微子和反粒子 433

中微子 433

弱相互作用 436

反粒子 436

反物质 438

42.基本粒子 439

核力的介子理论 440

π介子和μ介子 442

基本粒子表 444

光子 446

轻子 446

介子 447

重子 447

附录 450

1.单数习题的答案 450

2.几个物理常数和转换因式 462