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第一章 物质与运动1

一、世界的物质性1

二、永恒的运动2

三、运动的形态3

四、运动形态的转化5

第二章 运动的量度7

一、问题的提出7

二、功的定义7

三、功的计算10

四、一把量度运动变化的“尺”——功11

五、又一把量度运动变化的“尺”——热量13

六、热功当量15

七、运动的量度——能量17

八、过程量和状态量19

第三章 能量的两种基本形式——动能和势能21

一、能量的形式21

二、宏观能量与微观粒子的能量22

三、平动动能24

四、转动动能26

五、动能定理27

六、有势力29

七、势能30

八、维里定理33

九、功能原理和机械能守恒34

十、势能曲线36

第四章 伟大的运动基本定律39

一、热的本质39

二、内能41

三、第一类永动机的破产42

四、热力学第一定律45

五、吉布斯方程46

六、能量守恒和转换定律47

第五章 能量概念发展简史50

一、萌芽时期50

二、笛卡儿-莱布尼兹论战51

三、功、能概念的引入52

四、热质说的兴衰53

五、对运动转化的认识55

六、能量守恒和转换定律的建立57

七、死力、活力之争的小结59

八、“能”理论的继续发展60

第六章 概率与能量61

一、概率61

二、统计规律和涨落现象62

三、能量均分定理63

四、玻尔兹曼佯谬65

五、第二类永动机67

六、热力学第二定律70

七、再谈热力学第一定律71

八、能量转换的方向72

九、麦克斯韦妖精74

十、封闭系统的熵增加原理和稳定平衡状态势能最小原理77

第七章 振动·波·能量78

一、简谐振动中的能量78

二、阻尼振动中的能量79

三、共振现象中的能量80

四、波82

五、能量密度83

六、能流密度矢量85

七、媒质对能量的吸收87

八、驻波88

第八章 电磁场的能量90

一、场的物质性90

二、电动势91

三、电容器储能与电场的能量93

四、电感器储能与磁场的能量96

五、We与Wm的相互转化98

六、电磁振荡辐射与电磁波99

七、坡印廷矢量101

八、磁单极与地磁能104

九、辐射能106

十、再谈场的物质性107

第九章 能量的量子化109

一、能量连续吗？109

二、黑体辐射110

三、热辐射定律112

四、紫外灾难114

五、“匡脱姆”115

六、光电效应117

七、场能的量子化119

八、玻尔假设120

九、薛定谔方程与哈密顿算符122

十、能级图124

十一、吸收与辐射的本质125

十二、光子的“色彩”127

第十章 质量与能量129

一、相对论中的质量和动能129

二、质能关系130

三、静能量132

四、质能守恒133

五、质量可以转变为能量吗？134

六、相互作用系统的总能量137

七、零静质量粒子和速度极限c138

第十一章 奇妙的微观世界140

一、波粒两象性140

二、隧道效应141

三、测不准的能量143

四、能量还守恒吗？146

五、狄拉克的困难——负质量状态148

六、产生和湮灭149

七、量子场的能量152

八、相互作用能量子——“虚”粒子154

第十二章 能量阶梯与物质结构156

一、一个重要的事实156

二、宏观物体的三态156

三、结合能160

四、能量阶梯162

五、玻尔兹曼的错误164

第十三章能量守恒的本质165

一、对称性和不可观察量165

二、对牛顿第二定律的剖析166

三、时间平移对称性和能量守恒168

四、题外话：对称和守恒171

五、弯曲时空与时间平移不对称性171

第十四章 能源问题176

一、第一类能源176

二、第二类能源177

三、第三类能源179

四、能源危机180

五、原子能181

六、核的裂变反应183

七、核的聚变反应185

八、能源展望187

结束语191