《自然科学简明手册》

目录序 谢希德1

前言3

数学篇数学部分3

实数连续统5

集合5

第一章　数学分析5

第一节　分析的几个基本概念5

黎曼积分6

导数6

无穷小量6

无穷级数7

微积分基本定理7

复数8

函数论8

第二节　复分析8

解析函数9

幂级数10

柯西积分定理10

黎曼映射定理11

留数定理11

Γ-函数12

无穷乘积与因子分解12

比贝尔巴赫猜想12

黎曼猜想13

毕卡定理13

勒贝格测度14

集类14

第三节　实分析14

可测函数15

乘积测度15

测度15

积分的极限定理16

积分16

度量空间17

第四节　泛函分析17

富比尼定理17

内积空间18

Lp空间18

赋范线性空间18

线性算子19

拓扑线性空间19

正交系19

谱20

完全数21

初等数论21

第二章　数论与代数21

第一节　数论21

算术基本定理21

二次剩余22

同余22

梅森数22

孪生素数22

费马数22

哥德巴赫猜想22

数论函数22

解析数论23

连分数23

不定方程23

勾股数23

费马大定理23

代数数和超越数23

同态和同构24

代数结构24

堆垒数论24

华林问题24

素数定理24

第二节　代数学中的一些基本概念24

环25

对称群和置换群25

群25

可交换群25

有限群25

子群和正规子群25

单群25

伽罗华理论26

域的扩张26

可交换环26

域26

理想26

代数基本定理26

中国剩余定理26

线性相关27

线性组合27

模27

诺特模27

格27

第三节 线性代数27

线性代数27

向量空间27

方阵的特征值和特征向量28

线性方程组28

向量空间的基28

向量空间的维数28

线性子空间28

线性变换28

矩阵28

矩阵的秩28

行列式28

同调代数29

有限单群29

若当标准型29

多重线性代数29

欧几里得空间和酉空间29

第四节 代数学中的一些进一步的概念29

拓扑群30

算术几何30

交换代数30

代数数论30

代数几何30

代数簇30

量子群31

典型群31

李群31

李代数31

表示论31

代数群31

第三章　几何学与拓扑学32

非欧几里得几何学33

希尔伯特公理体系33

第一节　古典几何学33

欧几里得几何学33

欧几里得平行公理33

仿射几何学34

二次曲面34

几何三大作图问题34

正多面体34

解析几何学34

二次曲线34

曲线的弗雷内公式35

曲线的弧长35

射影几何学35

埃尔朗根纲领35

第二节 三维欧氏空间E3的曲线和曲面35

曲线35

曲面论基本定理36

曲面的第二基本形式36

曲线论基本定理36

等周不等式36

曲面36

曲面的第一基本形式36

曲面的内蕴性质37

极小曲面37

法曲率37

主曲率37

平均曲率37

高斯曲率37

高斯“绝妙定理”37

平行移动37

映射的微分38

可微映射38

第三节　现代微分几何学38

微分流形38

可微函数38

切空间38

黎曼流形和黎曼几何39

外微分形式39

张量和张量场39

切丛、余切丛和张量丛39

测地线40

协变微分和平行移动40

联络40

拓扑空间41

第四节　拓扑学41

曲率张量41

截面曲率、里奇曲率和数量曲率41

黎曼子流形41

映射的同伦42

道路连通空间42

邻域42

连续映射42

同胚和拓扑性质42

紧拓扑空间42

拓扑子空间42

豪斯多夫空间42

连通空间42

庞加莱猜想43

纤维丛43

空间的伦型43

同伦群43

同调群43

常微分方程的边值问题44

常微分方程44

第四章　微分方程44

第一节　常微分方程概论44

哈密顿系统45

贝塞尔方程45

极限环46

概周期微分方程46

常微分方程的运动稳定性理论47

泛函微分方程48

随机微分方程48

动力系统49

分支理论50

偏微分方程51

第二节　偏微分方程概论51

定解问题52

数学物理方程52

荷尔姆格兰定理53

柯西-柯瓦列夫斯卡娅定理53

特征54

一阶偏微分方程54

广义解55

基本解55

拉普拉斯方程56

椭圆型偏微分方程56

第三节　椭圆型偏微分方程56

格林函数57

调和函数57

双曲型方程58

第四节 发展方程58

狄利克雷积分58

波动方程59

双曲守恒律及其间断解60

一阶双曲型偏微分方程组60

热传导方程61

抛物型方程61

薛定谔方程62

自由边界问题62

反应扩散方程（组）62

混合型方程63

第五节　混合型偏微分方程63

孤立子63

微局部分析64

第六节　微局部分析64

特里谷米方程64

蜕化型方程64

局部可解性65

拟微分算子65

弗雷德荷姆积分方程66

第七节 积分方程66

波前集66

奇异积分方程67

第一种积分方程67

伏尔泰拉积分方程67

欧拉方程68

变分法68

第八节 变分法68

等周问题69

最速下降线问题69

第一节　概率论71

第五章　概率论与数理统计71

概率71

随机变量72

分布函数和密度函数72

数学期望73

概率论73

独立性73

极限理论74

数理统计75

统计决策论75

第二节 数理统计75

参数估计76

假设检验76

抽样理论76

试验设计77

非参数方法77

方差分析77

回归分析77

第三节 随机过程78

随机过程78

序贯方法78

多元分析78

平稳过程79

排队论79

马尔可夫过程79

插值81

样条函数81

第一节 曲线、曲面的拟合81

第六章　数值逼近81

最佳一致逼近82

契贝谢夫定理82

第二节 最佳逼近82

曲面拟合82

最佳平方逼近83

正交多项式83

第三节 数值积分和微分84

数值积分84

外推方法85

龙贝格求积方法85

高斯求积公式和高斯型求积公式86

重积分的数值积分公式86

自适应数值积分法87

数值微分87

第一节 线性代数方程组求解88

消去法88

第七章　数值代数88

向前误差分析与向后误差分析89

舍入误差89

迭代法91

第二节　矩阵特征计算92

矩阵的特征值和特征向量92

同步迭代与异步迭代92

向量和矩阵的范数93

特征值的扰动估计93

特征值问题的计算方法93

正交矩阵94

最小二乘问题94

第三节 最优化问题95

线性规划问题95

奇异值分解95

非线性规划96

单纯形方法96

牛顿法97

优选法97

动态规划方法98

欧勒方法99

无叶植物99

第一节 常微分方程初值问题数值解99

第八章　微分方程数值解法99

预估—校正方法100

线性多步方法100

龙格—库塔方法100

常微分方程的外推方法101

0—稳定性102

相容性102

有限差分方法103

第二节 常微分方程边值问题数值解103

收敛性103

刚性系统104

第三节 刚性微分方程数值解104

打靶法104

A—稳定性105

差分格式（扩散方程，波动方程，泊松方程）106

第四节　偏微分方程的有限差分法106

向后差分公式（BDF）106

差分方程的收敛性、相容性和稳定性108

特征线法109

有限元素法110

第五节 偏微分方程的变分方法110

边界元方法111

协调元与非协调元111

直线法113

第六节　偏微分方程的其他数值方法113

多格子方法114

异步并行算法117

同步并行算法117

第九章　并行算法117

第一节　术语117

加速117

效率117

冗余度117

向量运算117

分段并行法118

倍增法118

任务系统118

最优调度118

通讯复杂性118

第二节 单指令流、多数据流（SIMD）计算机上的并行算法118

奇偶约化法119

并行预处理共轭斜量法120

块迭代法120

WZ分解法121

并行波前法122

分割法122

第三节 多指令流、多数据流（MIMD）计算机上的并行算法122

Hu—算法123

多分裂方法124

异步牛顿法124

混乱松弛法124

控制论126

第十章　控制论126

社会控制论127

经济控制论127

工程控制论127

生物控制论127

系统模型和辨识128

连续时间系统128

系统学128

控制理论128

自动控制理论128

系统128

集中参数系统128

分布参数系统128

离散时间系统128

反馈控制和前馈控制129

系统的稳定性和镇定129

能控性和能观性129

稳定性理论130

系统的传递矩阵和系统实现130

微分对策131

最优控制理论131

多变量控制理论132

自适应控制理论132

随机控制理论132

非线性系统理论133

离散事件系统134

第一、二代计算机135

最早的一些计算机135

计算机部分135

第一章　总论135

第一节　计算机简史135

第四代计算机136

第三代计算机136

文字处理与电子出版137

第二节　计算机的应用137

新一代计算机（第五代计算机和智能计算机）137

办公室自动化138

计算机在商业中的应用138

计算机辅助设计，计算机辅助制造和计算机集成制造系统139

石油勘探140

遥感140

天气预报140

计算机辅助教学141

计算机在生物医学方面的应用141

计算机系统的安全性142

计算机对社会的影响142

第三节　计算机与社会142

软件产权的法律保护143

计算机病毒143

计算机犯罪143

数据格式和运算基础144

第一节 中央处理机144

第二章　计算机组成和系统——硬件144

计算机基本组成部件和冯·诺伊曼原理145

运算部件146

门级、寄存器级和处理器级146

寻址方式147

指令和指令系统147

第二节　存贮器和存贮系统148

控制部件148

寄存器组和数据通路148

主存贮器149

半导体存贮器的类型和特征149

辅助存贮器150

虚拟存贮器151

多级存贮器151

高速缓冲存贮器（快存）151

第三节　输入输出系统和接口152

相联存贮器152

输入设备和输出设备的类型与特征153

基本的输入输出控制方式154

并行接口和串行接口155

总线和定时155

输入输出控制器和输入输出处理机155

第四节　计算机网络156

模数和数模转换156

分组交换网络及其规程157

声音通讯和数据通讯157

广域网和局域网158

CCITT分组交换规程和X.25158

ISO OSI开放系统互连参考模型158

专用自动分组交换机（PABX）159

第五节 多处理机系统和并行处理160

集成服务数字网络（ISDN）160

流水线组织和向量处理161

指令流和数据流的并行性161

互连网络162

多功能部件和多处理器162

可靠性、容错和冗余163

数据流多处理机和非冯·诺伊曼结构163

单板机、单片机和专用机164

第六节　计算机硬件系统的一些组成方式164

性能评价164

工作站和超级微机165

精简指令系统计算机（RISC）165

超级计算机和并行处理166

小巨型机166

分布系统166

同人工智能问题有关的计算机系统167

应用软件168

第一节　应用软件和系统软件168

第三章　软件168

操作系统169

系统软件169

软件产业169

文件系统170

存贮器管理170

命令语言170

作业170

进程170

监督程序170

作业管理170

资源调度170

分布式操作系统171

实时操作系统171

分时171

虚拟存贮171

多道程序171

分时操作系统171

解释程序172

编译程序172

网络操作系统172

UNIX操作系统172

语言处理程序172

第二节　程序设计和程序设计语言173

标准程序173

汇编程序173

实用程序173

输入输出程序173

文本编辑程序173

连接装配程序173

排错程序173

执行控制实用程序173

循环程序174

分支174

程序174

流程图174

程序设计风格175

程序设计175

子程序175

程序分析方法175

程序复杂性175

程序正确性175

程序优化175

数据抽象176

结构化程序设计176

程序设计代价176

模块化程序设计176

并行程序设计176

分布式程序设计176

程序设计方法学176

高级语言177

汇编语言177

程序变换177

程序综合177

程序逻辑177

程序设计语言177

机器语言177

面向对象程序设计语言178

函数程序设计语言178

系统程序设计语言178

面向问题的专用语言178

图像语言178

会话语言178

并行处理语言178

PASCAL语言179

ALGOL语言179

逻辑程序设计语言179

面向过程的语言179

LOGO语言179

BASIC语言179

COBOL语言179

FORTRAN语言179

SNOBOL语言180

PROLOG语言180

C语言180

PL/1语言180

ADA语言180

APL语言180

LISP语言180

数据结构181

第三节　数据结构和数据库181

RPG语言181

VOCAL语言181

APT语言181

堆182

队182

数据类型182

线性表182

排序182

查找182

栈182

二叉树183

B树183

链表183

字符串183

数组183

表结构183

树183

数据库184

随机文件184

记录184

文件184

文件目录184

顺序文件184

索引文件184

数据模型185

数据独立性185

数据库管理系统185

数据模式185

数据定义语言186

数据库管理员186

关系数据库186

数据完整性186

数据依赖186

数据库设计186

第四节　软件工程187

演绎数据库系统187

数据库操纵语言187

表格系统187

SQL语言187

dBASE系统187

INGRES系统187

分布式数据库系统187

软件需求分析188

软件生存期188

软件工程188

软件危机188

软件工程学189

软件维护189

软件设计189

软件测试189

结构化分析190

软件方法学190

软件定量化管理190

软件质量190

软件可靠性190

软件成本190

软件重用技术191

快速原型法191

结构化设计191

结构化实现191

结构化普查191

结构化测试191

软件开发环境192

软件工具系统192

文档192

软件工具192

专家系统和知识工程的概念193

第一节　专家系统和知识工程193

第四章　人工智能193

专家系统构造工具194

一些著名的专家系统194

专家系统的基本结构194

语音合成195

第二节 自然语言处理195

第二代专家系统195

知识库与知识库系统195

自然语言生成196

自然语言分析和理解196

语音识别和理解196

计算机视觉197

第三节　计算机视觉与模式识别197

机器翻译197

计算机图198

问题的状态空间表示199

第四节　问题求解、定理证明和启发式方法199

图像处理199

模式识别199

定理证明201

问题的归约表示201

第五节　知识表示202

启发式方法202

产生式系统203

语义网203

逻辑表示203

算法复杂性205

算法分析205

第五章　计算理论205

第一节　算法复杂性和算法理论205

算法205

乔姆斯基文法层次结构206

第二节　形式语言和自动机206

NP问题206

NP完全类206

算法理论206

下推存贮自动机207

有限状态自动机207

图灵机207

线性有界自动机207

第二节 物理学的理论和实验211

第一节　物理学的研究对象211

物理学篇第一章　物理学是自然科学与工程技术的基础211

第三节　物理学的演变214

第四节　物理学和技术215

时间标准和长度标准218

参照系和坐标系218

第二章　运动的描述218

第一节　参照系和质点218

机械运动218

矢量219

第二节 矢量、位矢、速度和加速度219

质点219

速度220

位矢220

加速度221

匀速圆周运动222

第三节 匀速圆周运动和抛体运动222

抛体运动223

自由落体运动223

伽里略对落体与抛体运动的研究224

第一节　亚里士多德的运动观225

第三章　力和运动定律225

第二节　伽里略和惯性定律226

牛顿运动定律227

《自然哲学的数学原理》227

第三节　牛顿运动定律227

力的基本类型228

抛体运动与圆周运动的动力学分析229

弹性力与摩擦力229

动量定理与动量守恒230

功与动能定理231

第四节 运动定律的其他表述方法231

火箭231

力与势能232

哈密顿原理233

拉格朗日方程233

机械能守恒定律235

功能定理235

第四章　能量与能源235

第一节　功能定理和机械能守恒定律235

能量的特征236

能量的多种形式236

第二节 能量转换与守恒定律236

能量转换与守恒定律236

第三节　能源237

矿物燃料239

水力能239

地热能240

核能240

太阳能241

潮汐动力241

托勒密的地心体系242

古希腊地心说242

第五章　万有引力与宇宙航行242

第一节 托勒密的地心说和哥白尼的日心说242

哥白尼的日心体系243

第谷·布拉赫的天文观察244

第二节　行星运动与开普勒定律244

开普勒定律245

万有引力定律246

第三节　牛顿万有引力定律246

引力场与引力波247

引力质量与惯性质量247

海王星与冥王星的发现247

物体在地球引力场中的运动轨道248

第四节　物体在引力作用下的运动248

潮汐的成因248

宇宙速度249

多级火箭250

未来空间计划251

同步通讯卫星251

各种用途的人造卫星251

热学252

第二节　热学理论：热力学和统计物理学252

第六章　热力学基本定律252

第一节　热力学系统252

热力学系统和外界252

热力学系统的分类252

热学理论253

热力学过程254

第四节　可逆与不可逆过程254

第三节　平衡态和非平衡态254

宏观态与微观态254

平衡态与稳态254

非平衡态254

热力学第零定律255

第五节 热力学第零定律与温度255

可逆与不可逆过程255

功和热量256

内能256

温度与温标256

第六节 热力学第一定律256

致冷机257

热机257

热力学第一定律257

第七节　热机和致冷机257

循环过程257

热力学第二定律258

第九节　热力学第二定律258

第八节　卡诺循环和卡诺定理258

卡诺循环258

卡诺定理258

熵259

热力学几率259

永动机259

第十节　熵和熵增加原理259

第十一节　热力学第三定律260

熵增加原理260

理想气体模型261

物质结构的几个基本假设261

第七章　分子运动论261

第一节　物质结构的几个基本假设和理想气体模型261

力学规律262

第三节 力学规律和统计规律262

第二节　统计平均的基本概念262

统计规律263

玻尔兹曼分布律264

第五节　玻尔兹曼分布律264

第四节　气体分子按速度分布——麦克斯韦分布律264

麦克斯韦分布律264

麦克斯韦速度分布律264

麦克斯韦速率分布函数264

布朗运动265

第六节　布朗运动265

气体分子按高度的分布265

大气压强公式265

碰撞频率266

碰撞截面266

佩兰实验266

第七节　气体分子的平均自由程、碰撞频率和碰撞截面266

自由程和平均自由程266

热传导过程267

扩散过程267

分子按自由程的分布267

第八节　输运过程267

输运过程267

真空泵268

真空268

粘滞现象268

第九节　真空268

第十节　分子束269

相变270

物态270

第八章　物态变化270

第一节　物态与相变270

固体271

第二节　物质的固液气三态271

表面张力272

第三节 表面张力和毛细现象272

液体272

气体272

汽化273

第四节　气液相变273

毛细现象273

熔解274

第五节 固液相变274

凝结274

蒸发274

沸腾274

相图275

第七节　相图与水的三相点275

凝固与结晶275

第六节 固气相变275

升华275

凝华275

临界状态276

一级相变和二级相变276

水的三相点276

第八节　临界现象276

临界现象277

线性非平衡热力学的“惯性”原理或“回归”原理278

最小熵产生原理278

第九章　耗散结构、协同学和混沌现象278

第一节　系统与环境278

系统278

环境与边界278

系统的状态和行为278

系统的分类278

热力学系统278

耗散系统与保守系统278

第二节　最小熵产生原理278

熵产生278

第五节　耗散结构理论279

第四节 普利戈金和布鲁塞尔学派279

第三节　平衡结构与耗散结构279

平衡结构279

耗散结构279

支配原理（则）280

序参量280

第六节 快变量、慢变量、序参量和支配原理280

快变量和慢变量280

第八节 哈肯学派281

第七节　协同学281

奇异吸引子282

混沌282

第九节 自组织现象282

第十节　分支、混沌和奇异吸引子282

分支和吸引子282

电荷283

第一节 电荷与电荷间的相互作用283

第十章　静电学与静磁学283

电力的库仑定律284

电荷守恒定律284

静电场285

电场和电场强度285

第二节 电场285

电力线286

静电场的基本性质287

等势面288

电势差和电势288

导体的静电感应289

导体和电介质289

静电场的能量289

第三节 静电场中的导体和电介质289

电介质的极化290

直流电和稳恒电流291

电流密度291

第四节　电流291

电流291

电流强度291

电阻率292

欧姆定律292

第五节　欧姆定律和直流电路292

直流电路中的能量转换、全电路的欧姆定律293

电流的功率、焦耳定律293

第八节　大气中的电流295

第七节　电池295

第六节　电容器295

磁体和磁力296

第九节　磁相互作用296

磁感应线297

磁场和磁感应强度297

电流的磁效应297

第十节　磁场297

稳恒电流磁场的基本性质298

磁场对载流线圈的作用299

安培力299

第十一节　磁场对电流的作用力299

磁场对运动电荷的作用力300

物质的磁性301

安培电流301

第十二节　磁介质301

第十三节　地球的磁性302

第十一章　变化的电场与磁场303

楞次定律304

法拉第电磁感应定律304

第一节 电磁感应304

电磁感应现象304

自感现象和自感系数305

感应电场及其性质305

位移电流306

第二节　麦克斯韦方程组306

涡电流306

麦克斯韦方程组307

交流电及其产生308

第三节　交流电308

洛仑兹力公式308

交流电路309

交流电的有效值309

交流电的功率310

电磁振荡311

第四节 电磁振荡与电谐振311

电谐振312

无源区域中的电磁场、平面电磁波313

第一节 电磁波313

第十二章　电磁波313

电磁波谱314

赫兹实验314

加速运动电荷的辐射315

电磁辐射315

第二节 电磁波的产生315

天线的辐射316

偶极辐射316

第三节　波导317

原子、分子的辐射317

轫致辐射317

回旋加速器辐射和同步加速器辐射317

第四节 电磁波的接收和检测318

绝对空间和绝对时间319

第一节　牛顿的时空观319

第十三章　时空观和相对论319

伽里略变换和伽里略相对性原理320

第二节　狭义相对论的实验背景321

相对性与不变性321

同时性概念322

第四节　狭义相对论的空间和时间观念322

第三节　狭义相对论的基本假设322

同时性的相对性323

时间膨胀324

本征长度325

长度收缩325

本征时间间隔325

第五节　洛仑兹变换326

第七节　广义相对论327

质能关系327

第六节　相对论力学327

相对论性质量327

相对论的力学定律327

相对论性能量、动能和静能327

简谐振动329

第一节　振动329

第十四章　振动、波动和声学329

受迫振动和共振330

品质因素330

阻尼振动330

简谐波331

第二节　波动331

弦线的振动331

频谱331

波包332

第三节　声学333

地震波333

水波333

声波334

音乐声学335

超声波335

多普勒效应335

乐律336

噪声337

声强级，分贝标度337

反射定律和折射定律339

第一节 几何光学339

第十五章　光学339

费马原理340

光通信341

全反射341

透镜成像342

透镜342

第二节　摄影343

照相机344

光阑345

镜头345

快门346

胶片347

波的干涉348

惠更斯原理348

第三节　光的干涉348

杨氏实验349

牛顿圈350

薄膜干涉350

菲涅耳衍射351

第四节　光的衍射351

薄膜光学351

光学仪器的分辨率352

夫琅和费衍射352

线偏振光354

第五节　光的偏振354

光信息处理354

晶体光学355

非线性光学356

椭圆偏振光和圆偏振光356

光的发射357

第六节　光的发射、散射和色散357

光的散射358

光谱358

激光束的主要特点359

第七节　激光359

光的色散359

产生激光的基本原理360

激光器361

气体激光器362

固体激光器362

激光的应用363

第八节　全息照相364

热辐射366

第一节 电磁辐射的粒子性366

第十六章　波粒二象性366

黑体辐射367

黑体367

光电效应368

康普顿效应369

第二节　实物粒子的波性370

第三节　波粒二象性和物质波的统计诠释372

第四节　测不准原理373

量子论375

第五节　微观粒子所遵循的量子规律375

薛定谔方程376

量子力学376

量子场论377

氢原子的光谱378

光谱及光谱仪378

第十七章　原子及原子核结构378

第一节　原子的光谱378

α粒子散射实验380

第二节　原子的核式结构380

第三节　玻尔的氢原子理论381

行星式原子模型381

第四节　量子力学对原子的处理383

第五节　原子中电子的壳层结构和元素的周期表385

第六节　X射线与X射线谱386

第七节　原子核的结构模型387

液滴模型388

核力388

集体运动模型389

壳层模型389

α射线390

第一节　放射性衰变390

第十八章　核衰变与核反应390

放射性衰变的基本规律和半衰期391

γ衰变391

α衰变391

β射线391

β衰变391

电子俘获391

γ射线391

穆斯堡尔效应392

放射系392

原子核反应397

第二节　原子核反应397

放射性的应用397

中肯大小和中肯质量398

链式反应398

裂变398

原子核反应堆399

原子弹399

等离子体400

热核反应400

聚变400

第三节 带电粒子加速器401

氢弹401

物质间的相互作用403

第二节　粒子特征和分类403

第十九章　粒子物理简介403

第一节　宇宙射线403

粒子与反粒子404

电子偶的湮没和产生405

轻子数与轻子数守恒407

第三节　粒子物理中的守恒定律407

同位旋与同位旋分量409

重子数与重子数守恒409

宇称与宇称守恒410

电荷共轭410

奇异数与奇异数守恒410

超荷410

夸克411

坂田模型411

第四节 强子的结构模型411

夸克模型412

原胞414

空间点阵414

第二十章　晶体与非晶体414

第一节　布喇菲空间点阵学说414

粉末法415

晶体衍射415

晶向415

晶面415

晶系415

倒易点阵415

第二节 晶体衍射方法415

缺陷416

第四节　缺陷和位错416

劳厄法416

旋转晶体法416

第三节 晶体的结合类型416

键416

离子晶体416

分子晶体416

共价晶体416

金属晶体416

氢键晶体416

层错417

位错417

肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷417

能带理论418

第六节 电子能带理论与能带工程418

第五节　晶体原子振动与声子418

格波418

声子418

费米能级419

能带工程419

非晶体420

短程序420

第七节　非晶体材料420

长程序420

Mott-CFO模型421

安德森模型421

金属玻璃421

非晶态半导体421

第八节　非晶体的电子能量状态421

定域态421

本征半导体423

第一节　本征半导体与杂质半导体423

第二十一章　半导体的性质与应用423

杂质半导体424

平衡载流子与非平衡载流子425

复合425

第二节　非平衡载流子425

载流子425

P-n结426

第三节　P-n结与肖特基势垒426

肖特基势垒427

结型晶体管428

第四节 晶体管与场效应晶体管428

集成电路429

第五节 集成电路与集成光路429

场效应晶体管429

半导体异质结430

第七节 半导体异质结和半导体超晶格430

集成光路430

第六节　半导体激光器与半导体光电池430

半导体激光器430

半导体光电池430

半导体超晶格431

朗道逆磁性432

朗之万逆磁方程432

第二十二章　磁性物理与磁性材料432

第一节　物质的逆磁性432

朗之万顺磁理论433

原子磁矩433

物质的逆磁性433

第二节　原子磁矩与顺磁性433

铁磁性434

第三节　铁磁性与反铁磁性434

泡利顺磁性434

物质的顺磁性434

反铁磁性435

磁畴436

第五节　磁畴与磁泡436

第四节　亚铁磁性与铁氧体材料436

亚铁磁性436

铁氧体436

内场理论437

第六节　铁磁理论437

磁泡437

交换作用438

自旋波438

临界磁场439

迈斯纳效应439

第二十三章　超导物理439

第一节　Ⅰ类超导体与Ⅱ类超导体439

京茨堡—朗道理论440

伦敦方程440

Ⅰ类超导体440

Ⅱ类超导体440

第二节　超导体的唯象理论440

BCS理论441

同位素效应441

第三节 库柏电子对与BCS理论441

伽埃沃隧道442

第四节 单电子隧道效应442

超导量子干涉器443

约瑟夫逊效应443

第五节 约瑟夫逊效应与超导量子干涉器443

冷子管444

超导磁体444

第六节　超导磁体与冷子管444

二维点阵446

第一节　表面结构446

第二十四章　表面物理446

瑞利波447

第二节　表面原子振动447

再构447

弛豫447

表面缺陷447

表面结构命名法447

费米能级钉扎448

表面态448

表面振动模448

第三节 电子的表面态及费米能级钉扎448

俄歇电子能谱449

低能电子衍射449

第四节 表面分析技术449

能量损失谱450

紫外光电子能谱450

X射线光电子能谱450

脱附451

吸附451

第五节 吸附与脱附451

第一节 霍耳效应和霍耳磁敏器件452

第二十五章　固态敏感器件和传感器452

第三节　半导体压阻效应和半导体力敏器件453

第二节　磁阻效应和磁阻器件453

第四节　半导体光电效应和半导体光敏器件454

第六节 固态温度传感器455

第五节　CCD图像传感器455

第七节 压电效应和压电传感器456

第九节　气敏传感器457

第八节 固态湿度传感器457

古代实用化学时期462

第一节　历史上的化学462

化学篇第一章　物质的化学观462

医学化学时期463

炼金术时期463

古代的物质观463

近代化学的兴起464

燃素时期464

煤炭资源465

矿物资源465

第二节　化学资源465

自然资源465

生物资源466

海洋资源466

石油资源466

大气资源466

原子量467

原子467

宇宙空间中的物质467

第三节　物质的组成467

元素467

化合物468

单质468

元素符号468

实验式469

化学式469

分子469

分子量469

物理性质470

第四节 物质的性质470

分子式470

纯物质470

混合物470

比热471

密度471

摩尔471

气体的摩尔体积471

摩尔质量471

化学变化472

物理变化472

电子导电性472

颜色和光谱472

反应式473

质量守恒定律473

化学性质473

第五节　化学反应473

化学反应473

分解反应474

化合反应474

化学方程式474

复分解反应475

取代反应475

络合反应476

氧化还原反应476

四元素说477

元素观念477

第二章　化学元素和原子477

第一节　元素观念的演变477

化学元素478

燃素学说478

五行学说478

硫汞学说478

三元素说478

非金属元素479

金属元素479

第二节　化学元素及其复杂性479

元素的放射性480

元素周期表480

惰性元素480

元素周期律480

核素483

原子序数483

原子的组成483

原子模型484

第三节　原子的电子结构及周期性484

质量数484

同位素484

同位素质量484

同位素的相对丰度和化学元素的原子量484

电子的运动状态485

电子的自旋运动485

电子的绕核运动485

电子云485

构造原理486

泡利原理486

价电子构型487

价电子层487

洪特规则487

原子的电子结构487

惰性电子构型488

电离能488

原子半径488

碱土金属元素489

碱金属元素489

电子亲合能489

第四节　化学元素的分类489

主族元素489

碳族元素490

硼族元素490

卤族元素491

氧族元素491

氮族元素491

铁系元素492

过渡元素492

稀有气体492

核的中子—质子比493

放射性元素493

铂系元素493

？系元素493

稀土元素493

锕系元素493

热大爆炸理论496

普劳特假说496

位移定律496

天然放射系496

人工放射系496

第五节　化学元素的起源496

氦燃烧过程497

氢燃烧过程497

恒星的进化497

化学元素的合成497

中子吸收过程498

平衡过程498

碳燃烧过程498

α过程498

范德华方程500

理想气体定律500

第三章　化学物质的状态500

第一节　气体500

气体液化501

气体隙流定律501

柏齐洛特状态式501

对比状态定律501

液晶502

折光率502

第二节　液体502

内压力502

蒸气压与沸点502

粘滞性或粘度502

气体分压定律503

浓度503

玻璃体503

第三节 固体503

固体503

第四节　溶液503

溶解503

稀溶液的依数性504

亨利定律504

理想溶液——拉乌尔定律504

德拜—体格耳离子互吸理论505

阿列纽斯电离理论505

电解质溶液505

摩尔电导505

离子迁移数和淌度505

自由度506

组分506

第五节　状态转变506

相506

溶胶的制备与纯化507

胶体体系的类型507

吉布斯相律507

相图507

共熔混合物与恒沸点混合物507

第六节　胶体507

分散体系与胶体507

溶胶的丁道尔效应508

乳状液509

溶胶的稳定性509

布朗运动509

电动现象509

表面活性剂510

二元学说511

化学亲和力511

第四章　化学键511

第一节　化学键理论的历史发展和化学键的类型511

类型论512

原子价学说512

取代学说512

离子513

第二节　离子键513

价键学说513

原子价电子理论513

化学键的类型513

晶格能514

波恩指数514

离子键514

共价键515

第三节　共价键515

波恩—哈勃循环515

离子的极化515

叁键516

双键516

八隅律516

重键516

键离解能517

键参数517

四重键517

共轭双键517

电负性518

键角518

键能518

键长518

共价键的量子力学理论519

极性键和非极性键519

π键520

σ键520

价键理论520

分子轨道能级图521

σ轨道和π轨道521

分子轨道理论521

络合物524

第四节　配位键524

键级524

多中心键524

配位学说525

外轨和内轨型络合物526

共价配键526

配位键526

晶体场理论527

电价配键527

晶体场稳定能528

高自旋和低自旋络合物528

光谱化学序列528

姜-台勒效应529

d-π反馈键530

配位场理论530

六方密堆积531

球密堆积结构531

第五节　金属键531

金属键531

极性分子532

第六节　分子间作用力532

立方密堆积532

体心立方结构532

瞬间偶极533

诱导偶极533

偶极矩533

永久偶极533

色散力534

诱导力534

范德华力534

取向力534

氢键535

对称性536

第一节　分子的对称性536

第五章　分子结构536

转轴537

对称要素537

对称操作537

非真转动和反轴538

点群539

恒等操作和恒等元539

分子的几何形状540

结构式540

第二节　立体化学540

分子结构540

环状结构542

链状结构542

笼状结构543

分子多面体544

金属原子簇化合物的结构546

硼烷的结构546

异构现象和异构体547

第三节　异构现象547

几何异构548

互变异构548

同分异构548

不对称原子549

光学异构549

内消旋体和外消旋体550

手性分子550

构象551

键合异构551

电离异构551

配位异构551

共价键的方向性552

结构概念的早期发展552

第四节　分子结构理论552

杂化轨道理论553

价层电子对互斥理论554

系统定性分析557

第一节　定性分析557

第六章　化学成份的测定与结构表征557

弗莱特曼试验558

古蔡特试验558

点滴试验558

吹管试验558

火焰试验558

硼砂珠试验558

马休氏试验558

共沉淀559

槐氏经验式559

奈斯勒试剂559

林曼绿试验559

泰纳蓝试验559

第二节　重量分析法559

重量分析法559

沉淀形式与称量形式559

滴定终点和等当点560

滴定度560

后沉淀560

均相沉淀560

第三节　滴定分析560

滴定分析560

标准溶液560

基准物质560

非水滴定561

迪瓦达法561

滴定曲线561

指示剂561

酸碱滴定561

克氏定氮法561

沉淀滴定562

卡尔—费休法562

络合滴定562

氨羧络合剂562

氧化还原滴定562

紫外—可见分光光度法563

X-射线荧光分析法563

第四节　光学分析法563

穆斯堡尔谱563

电感耦合高频等离子体原子发射光谱分析564

原子发射光谱分析法564

分子荧光和磷光分析法564

激光拉曼光谱法565

红外光谱分析法565

原子吸收光谱分析法565

核磁共振显像566

固态核磁共振566

核磁共振谱566

电位分析法567

电化学分析法567

电子自旋共振谱567

第五节　电化学分析法567

极谱分析法和伏安法568

库仑分析法568

离子选择电极568

电解分析法568

气相色谱法569

色谱法569

溶出伏安法569

第六节 色谱分析法569

热重量分析570

第七节 热分析法570

高效液相色谱法570

场流分级分离法570

质谱分析法571

第八节　其他分析方法571

差热分析571

差示扫描量热法571

量热滴定法571

电子能谱分析572

热容573

焓573

第七章　化学热力学573

第一节　热化学573

燃烧热574

标准生成焓574

热效应574

盖斯定律574

标准生成自由能575

功函和自由能575

基尔霍夫公式575

第二节　化学平衡575

化学势576

偏摩尔数量576

吉布斯—赫姆霍兹公式576

克拉贝龙方程式576

化学反应等温式577

活度577

逸度577

压力对化学平衡的影响578

温度对化学平衡的影响578

平衡常数578

可逆电池579

化学电池579

第三节 电化学579

能斯脱公式580

标准电极电位580

标准电池580

超电势581

分解电压581

电动势的温度系数581

化学计量方程式583

第一节　反应速率方程583

第八章　化学动力学583

反应级数和反应分子数584

经验速率方程584

基元反应584

质量作用定律584

反应速率584

活化能585

阿累尼乌斯公式585

平行反应586

可逆反应586

复杂反应586

链锁反应587

第二节　链锁反应587

连串反应587

退化支链反应588

支链反应588

链锁反应机理588

直链反应588

化学振荡589

爆震589

热爆炸589

燃烧浓度极限589

闪点589

激光诱导反应590

荧光和磷光590

第三节　光化学反应590

光化学反应590

量子效率590

光敏反应590

化学冷光590

活化络合物理论591

碰撞理论591

激光分离同位素591

第四节　反应速率理论591

晶体表面592

第五节　表面化学592

分子束实验592

分子反应动态学592

解离和缔合吸附593

化学吸附593

表面分析593

物理吸附593

吸附等温线594

粘着系数594

脱附594

表面覆盖度594

光催化反应595

均相催化反应595

BET公式595

第六节　催化595

催化剂595

催化反应595

金属催化剂596

多相催化反应596

电催化反应596

酶催化反应596

氧化物催化剂597

分子筛597

固体酸催化剂597

比表面598

稳定性598

活性598

选择性598

助催化剂599

负载型催化剂599

有机化合物600

第一节　有机化学基础600

第九章　有机化学600

瓦尔登转换作用601

张力学说601

基601

官能团601

协同反应602

手征性合成602

共振论603

电荷控制反应和轨道控制反应603

轨道对称性守恒603

溶剂效应604

硬软酸碱604

邻近基团效应605

共轭效应605

诱导效应605

碳负离子606

碳正离子606

亲电试剂和亲核试剂606

有机反应607

第二节　有机反应607

碳烯607

苯炔607

哈密特方程607

傅氏反应608

保护基608

磺化反应609

硝化反应609

卤化反应609

狄尔斯—阿尔德反应610

烯烃的反式和顺式加成反应610

加成反应610

反式和顺式消去反应611

消去反应611

联苯胺重排反应612

贝克曼重排612

重排反应612

醇醛缩合反应613

缩合反应613

魏悌希反应614

重氮化反应614

酯化反应614

格氏试剂615

相转移反应615

芳构化反应615

脂环烃616

炔烃616

第三节　有机化合物616

烷烃616

烯烃616

卤代烃617

芳香族化合物617

醚618

酚618

醇618

酮619

醛619

环氧化物619

酸酐620

羧酸酯620

酯620

羧酸620

腈621

胺621

酰卤621

酰胺621

杂环芳香族化合物622

金属有机化合物622

元素有机化合物622

脂类623

生物碱623

碳水化合物623

激素624

维生素624

金属625

金属材料625

第十章　化学与材料625

第一节　金属材料625

空间合金626

非晶态合金626

合金626

单晶合金626

超塑合金627

防振合金627

形状记忆合金627

贮氢合金627

无机非金属材料628

第二节　无机非金属材料628

铝锂合金628

永磁材料628

超磁位移材料628

透明陶瓷629

磁性陶瓷629

导电陶瓷629

压电陶瓷629

石墨蠕虫630

金刚石薄膜630

高温结构陶瓷630

陶瓷？层630

多阴离子玻璃631

泡沫玻璃631

生物玻璃陶瓷631

聚合反应632

单体632

第三节 高分子材料632

高分子化合物和聚合物632

聚烯烃633

高聚物分子聚集态结构633

共聚反应633

聚氯乙烯634

聚双烯烃634

聚酯635

聚对苯二甲酰对苯二胺635

聚酰胺635

聚乙烯醇636

聚丙烯腈636

聚甲基丙烯酸酯636

聚氨酯637

聚四氟乙烯637

ABS树脂637

导电高分子638

高分子光导纤维638

酚醛树脂638

工程塑料638

树脂基复合材料639

复合材料639

医用高分子639

高分子分离膜639

第四节　复合材料639

粒子复合材料640

纤维复合材料640

金属基复合材料640

陶瓷基复合材料640

全碳复合材料641

混杂复合材料641

矿物燃料及其热值642

第一节　矿物燃料642

第十一章　化学与能源642

石油的裂化643

石油的分馏643

石油643

石油的开采643

煤的气化644

煤644

人造石油644

油页岩644

电力的生产645

燃烧645

煤的液化645

天然气645

二次电池646

锂电池646

第二节 电能646

电源646

化学电源646

一次电池646

原子电池647

温差电池647

储备电池647

燃料电池647

反应堆648

裂变能648

第三节　核能648

核能源648

核聚变的控制649

聚变能649

核能的开发649

光电化学电池650

太阳能电池650

第四节 太阳能650

太阳能650

太阳灶650

生物废料的利用651

环境652

第一节　人类生存环境及其保护652

第十二章　化学与环境652

环境保护653

环境污染653

环境科学653

环境化学653

环境标准654

环境法654

环境要素654

环境背景值654

环境自净654

马斯河谷烟雾事件655

第二节 震惊世界的重大公害事件655

环境监测655

环境质量655

世界环境日655

四日市事件656

富山事件656

多诺拉烟雾事件656

伦敦烟雾事件656

洛杉矶光化学烟雾事件656

水俣事件656

一次污染物657

灰尘、粉尘、飘尘和降尘657

米糠油事件657

第三节 空气的“海洋”——大气657

大气圈657

顺温层、同温层和逆温层657

颗粒物657

臭氧层658

温室效应658

二次污染物658

酸雨658

光化学烟雾658

生化需氧量（BOD）659

水中溶解氧（DO）659

第四节 生命之源——水659

水圈659

水体污染659

水的色度和浊度659

赤潮660

富营养化660

化学需氧量（COD）660

总有机炭（TOC）660

总需氧量（TOD）660

总氧化剂660

农药残留661

农药污染661

恶臭661

第五节　土壤661

土壤661

土壤背景值661

土壤环境容量661

土壤自净661

强致癌物黄曲霉素662

强致癌物亚硝胺662

化肥污染662

第六节　食品污染与健康662

强致癌物苯并（a）芘662

放射性污染663

电磁波污染663

食物链663

第七节　其他环境因素663

噪声污染663

A声级663

热岛664

热污染664

第一节　生物学667

生物学篇第一章　生物学及其分科667

植物学668

动物学668

第二节　生物学的分科668

分类学669

人类学669

微生物学669

免疫学670

生态学670

生理学670

遗传学670

分子生物学671

生物化学671

细胞学671

生物工程学672

心理学672

生物物理学672

两性离子673

第一节　蛋白质673

第二章　生物大分子673

蛋白质分子结构674

必需氨基酸674

等电点674

总氮量675

蛋白质顺序分析675

肽键、肽链和氨基酸残基675

氨基末端和羧基末端675

离子交换法676

盐析676

氨基氮676

蛋白质变性676

亲和层析技术677

凝胶过滤技术677

双向纸层析678

超离心技术678

聚丙烯酰胺凝胶电泳678

糖蛋白679

分配系数679

比移值679

硬蛋白680

色蛋白680

脂蛋白680

核蛋白和组蛋白680

专一性681

第二节　酶681

免疫球蛋白681

最适pH值682

底物682

酶原683

米氏常数（Km）683

最适温度683

辅酶684

活性中心684

抑制剂685

激活剂685

辅基685

氧化酶类686

酶活力和比活力686

竞争性与非竞争性抑制作用686

水解酶类687

转移酶类687

脱氢酶类687

同工酶688

合成酶类688

解合酶类688

异构酶类688

固氮酶689

模拟酶689

诱导酶689

核糖核酸690

脱氧核糖核酸690

第三节　核酸690

DNA的双螺旋结构模型691

核苷酸691

增色效应692

解链温度（Tmm）692

变性、退火与复性692

转译693

转录693

紫外吸收法693

第四节 多糖和脂类694

生物膜、质膜695

第一节　细胞表面695

第三章　细胞695

被动转运696

主动转运696

双分子层脂膜696

胞间连接结构697

内吞和外排697

渗透作用697

通道697

载体蛋白697

线粒体698

液泡698

膜电位和动作电位698

第二节　细胞器698

溶酶体699

内质网699

质体699

叶绿体699

高尔基体699

原生质700

纤丝700

核糖体700

微管700

第三节　细胞核701

细胞壁701

细胞骨架701

纺锤体701

染色体702

核骨架702

核膜702

核仁702

微核703

减数分裂703

无丝分裂703

有丝分裂703

冰冻断裂法与冰冻刻蚀法704

显微操作术704

第四节　研究细胞的工具和方法704

细胞培养704

细胞周期的同步培养704

细胞显微分光光度法704

植物细胞705

动物细胞705

电子显微镜技术705

第五节 细胞的种类705

肌肉细胞706

视觉细胞706

原核细胞706

真核细胞706

卵细胞707

生殖细胞707

癌细胞707

顶端分生组织708

分生组织708

第四章　生物的组织与器官708

第一节 植物的组织结构708

保护组织709

侧生分生组织709

居间分生组织709

周皮710

植物表皮710

机械组织711

传递细胞711

薄壁组织711

愈伤组织711

维管束712

韧皮部712

输导组织712

分泌结构712

木质部712

第二节　植物的器官713

次生结构713

中柱713

皮层713

初生结构713

茎714

根系714

根714

不定根714

叶715

分蘖715

芽715

不定芽715

花序716

孢子叶球716

叶片716

叶序716

花716

果实717

雄蕊717

雌蕊717

腺718

上皮组织718

种子718

第三节 动物的组织718

弹性纤维719

胶原纤维719

结缔组织719

血液720

骨720

网状纤维720

软骨720

骨骼肌纤维721

肌肉组织721

淋巴721

第四节　动物的器官和器官系统722

神经纤维722

神经组织722

循环系统723

突触723

神经系统723

脑723

大脑皮质723

静脉724

动脉724

毛细血管724

扁桃体725

淋巴器官725

心脏725

毛发726

皮肤726

胸腺726

淋巴管726

骨髓727

骨膜727

肌肉系统727

骨骼系统727

粘膜728

胃728

消化系统728

味蕾728

肝729

大肠729

小肠729

肾730

泌尿系统730

胆囊730

呼吸系统730

肺730

生殖系统731

肾上腺731

膀胱731

脑垂体731

甲状腺731

生精小管732

睾丸732

男性生殖系统732

前列腺732

视网膜733

眼球733

女性生殖系统733

卵巢733

感觉器官733

耳蜗734

自养生物735

第一节　营养物质的摄取735

第五章　生物的营养与代谢735

根系营养和根外营养736

化学能合成作用736

异养生物736

光合作用736

营养成份的吸收737

合理施肥737

生物固氮737

无土栽培737

脂肪代谢738

第二节　生物体内物质代谢与转运738

核酸代谢739

蛋白质代谢739

糖代谢739

肝脏在物质代谢中的作用740

酸碱平衡740

物质代谢的调节740

血压741

微量元素代谢741

水和电解质平衡741

冠状循环742

心电图742

肾脏功能743

脉象743

血管硬化743

蒸腾作用744

植物体内水份的运输744

尿液成份744

植物体内有机物质的运输745

矿物质在植物体内的运输745

根压、伤流与吐水745

ATP——生物体内能量转换的主要形式746

第三节　能量代谢746

植物次生物质代谢746

三羧酸循环747

酵解747

氧化磷酸化748

电子传递链748

巴斯德效应748

化学渗透学说749

底物水平的磷酸化749

分化750

第一节 生物的形态发生与生长750

第六章　生物的发育与生长750

生命周期751

全能性751

脱分化751

组织再生751

形态发生751

生殖生长752

营养生长752

生长因子752

生长曲线752

对数生长期752

感性运动753

向性运动753

短日照植物753

长日照植物753

黄熟期753

植物雄性不育性753

反应754

信息素754

脱落现象754

植物激素754

生长调节物质754

复苏现象755

反馈抑制755

反射755

反馈控制755

衰老756

人工催熟和保鲜756

休眠756

第二节　生物的生殖与发育757

安乐死757

死亡757

植物人757

营养繁殖758

出芽繁殖758

生殖758

分裂生殖758

克隆759

单性生殖759

无性孢子生殖759

双胎生与多胎生760

胎生760

同配生殖760

异配生殖760

卵生760

卵胎生760

卵裂761

受精761

性周期（发情周期）761

极体761

神经胚762

原肠胚762

囊胚762

胎膜763

卵膜763

外胚层763

中胚层763

内胚层763

世代交替764

变态764

胎盘764

胚乳765

胚囊765

配子体765

颈卵器765

试管婴儿766

人工授精766

多胚现象766

双受精766

第一节 孟德尔遗传学说768

显性性状768

第七章　遗传与变异768

自由组合定律769

分离定律769

隐性性状769

遗传因子769

变分原理770

性染色体770

表型770

基因型770

第二节　染色体遗传学说770

巨大染色体770

灯刷染色体770

第三节　基因学说771

等位基因771

非等位基因771

DNA复制772

连锁与交换772

DNA与基因772

基因的直线排列772

基因重组773

遗传密码773

中心法则773

操纵子774

结合775

转座子775

转化775

转导775

DNA损伤与修复776

第四节 突变776

基因突变776

诱发突变776

倒位777

缺失777

重复777

易位777

概率778

多倍体778

非整倍体778

第五节　人类遗传778

血型779

常染色体遗传779

伴性遗传779

性别畸形779

羊水细胞培养780

遗传系谱780

羊水细胞780

亲子鉴定781

基因定位781

苯丙酮尿症782

遗传疾病782

先天性愚型782

血友病782

白化病782

遗传指纹783

地中海贫血783

基因治疗783

遗传咨询783

产前诊断783

优生784

原始海洋785

第八章　生物的演化785

第一节　生命的起源785

原始异养生物和自养生物786

异养假说786

微球体学说786

团聚体学说786

第二节 生物的进化787

细胞起源787

共生起源学说787

生物地史系统年代788

化石788

同功器官790

活化石790

生物发生律（重演律）790

痕迹器官790

同源器官790

达尔文主义791

分子进化791

拉马克的进化学说791

非达尔文主义的进化学说792

人工选择792

新达尔文主义792

现代达尔文主义792

复化进化793

物种形成793

分化进化793

古类人猿794

第三节　人类的起源和进化794

智人阶段795

猿人阶段795

北京猿人795

劳动创造了人类796

人种796

人种起源796

第一节 物种的概念798

第九章　生物的分类798

第三节 分类的阶元799

第二节 物种的命名方法799

二名法799

三名法799

双项式检索表800

第四节　分类检索表800

人为分类系统801

单项式检索表801

退格式检索表801

第五节 生物的分类系统801

腔肠动物门803

自然分类系统803

五界分类系统803

第六节 动物的分类803

原生动物门803

棘皮动物门805

扁形动物门805

线形动物门805

环节动物门805

软体动物门805

节肢动物门805

红藻门806

半索动物门806

脊索动物门806

第七节　植物的分类806

轮藻门807

褐藻门807

绿藻门807

维管植物门808

苔藓植物门808

水及其生态作用809

第十章　生物与环境809

第一节　生物与环境的相互关系——生物圈809

生物对环境的适应810

光及其生态作用810

温度及其生态作用810

空气及其生态作用810

土壤及其生态作用810

趋异适应811

保护色811

拟态811

警戒色811

趋同适应811

共栖现象812

时辰节律812

生物的种内关系812

捕食与防御812

第二节 种群生态813

共生现象813

寄生现象813

出生率与死亡率814

种群密度814

年龄结构814

性别比例814

生物势能环境阻力815

种群数量变动815

指数方程曲线815

罗吉斯蒂方程曲线815

生态位816

第三节　群落生态816

群落的分层现象816

群落的水平结构816

灌丛817

热带雨林817

常绿阔叶林817

落叶阔叶林817

针叶林817

生物群落的演替818

草原818

荒漠818

还原者819

第四节 生态系统819

生态系统的结构819

生产者819

消费者819

物质循环820

生态系统的功能820

能量流动820

食物链和食物网820

金字塔式能流820

生物富集821

水循环821

碳循环821

氮循环821

农村生态系统822

生态平衡822

生态平衡的失调与重建822

经济生态系统822

城乡复合生态系统823

城市生态系统823

第一节 基因工程824

第十一章　生物工程824

分子杂交技术825

目的基因825

基因文库825

DNA限制性内切酶826

反向转录（酶）826

散弹法826

质粒载体827

DNA连接酶827

基因运载体827

基因克隆的选择828

受体系统828

致瘤质粒（Ti质粒）828

定点突变829

外源基因的表达829

蛋白质工程829

淋巴细胞杂交瘤830

第二节 细胞工程830

细胞融合830

植物体细胞杂种831

免疫系统831

生物导弹831

植物细胞悬浮培养832

细胞拆合技术832

植物组织培养832

动物细胞培养833

人工种子833

花药培养833

染色体操作834

酶制剂835

第三节　酶工程835

酶源835

酶的生产技术835

固定化方法836

固定化酶836

固定化细胞836

第四节　微生物发酵工程837

酶的修饰837

酶电极837

生物物质（生物量）838

发酵838

营养缺陷型839

菌种与菌株839

诱变育种839

微生物生长动力学840

菌种保藏840

微生物发酵培养法840

单细胞蛋白841

连续发酵841

发酵动力学841

微生物酶促转化作用842

抗生素发酵842

半合成抗生素842

微生物农药843

细菌浸矿843

生物反应器844

第五节　生化工程844

比拟放大845

发酵罐845

酶反应器845

生化反应动力学846

培养基灭菌846

空气除菌846

生物氧化法处理废水847

发酵参数和检测847

噬菌体污染847

生物产品的分离技术848

沼气发酵848

占星术853

天文学篇第一章　综论853

第一节　天文学的历史853

天文学853

哥白尼日心体系854

中国天象记录854

天文学二级学科关系图855

近代天文学855

第二节 现代天文学的分支855

天体物理学856

天体测量学856

天体力学856

射电天文学857

三垣858

空间天文学858

第三节　星空858

星座858

黄道十二宫858

二十八宿859

地方时，世界时，区时和北京时860

分野860

第四节 时间和历法860

恒星时和平太阳时860

阴历861

公历861

二十四节气862

中国农历862

中国科学院的天文机构863

第五节 中国的天文机构863

高等学校的天文机构863

地球自转865

第二章　地球和月球865

第一节　地球的运动865

地球865

原子时866

分至点866

岁差和章动866

白道867

闰秒和跳秒867

第二节　月球的运动867

月球867

月面学868

月球天平动868

月相868

第三节　月面868

月质学870

环形山870

月海870

日食871

第四节 日月食871

月食872

宇宙速度873

交食周期873

第五节　人造卫星（月亮）873

航天器873

通讯卫星874

人造卫星轨道874

科学卫星874

军事卫星875

内行星876

第三章　太阳系876

第一节　大行星和卫星876

大行星轨道876

外行星878

卫星879

提丢斯—波得定则880

海王星的发现880

第二节　小行星880

特殊小行星881

小行星环881

小行星的轨道分布881

彗星的形态882

小行星族882

第三节 彗星882

著名的彗星883

彗星的轨道883

流星884

中国的彗星记录884

第四节 流星和陨星884

陨星885

流星群和流星雨885

太阳概况886

中国的陨星886

第五节 太阳886

太阳系的起源和演化887

太阳黑子887

日地关系887

视差和秒差距889

第四章　恒星889

第一节 恒星的距离和亮度889

光年889

视星等890

恒星质量和密度891

绝对星等891

第二节 恒星的温度、大小和分类891

恒星大小891

恒星结构892

恒星的光谱分类892

赫罗图892

分光双星893

第三节 双星和聚星893

目视双星893

射电星894

密近双星894

脉冲双星894

聚星894

第四节 射电源894

变星895

类星体895

脉冲星895

宇宙背景辐射895

第五节　特殊恒星895

中子星896

新星和超新星896

白矮星896

黑洞897

银河星云898

第五章　星系和宇宙898

第一节 星云和星团898

星际分子900

河外星云900

疏散星团900

球状星团900

星协900

银河系结构901

第二节 银河系901

银河系自转902

哈勃定律903

银河系旋臂903

第三节 星系903

星系的种类903

仙女座大星云904

星系分布904

麦哲伦云904

超星系团905

第四节 星系的集团905

本星系群905

星系团905

宇宙模型906

总星系906

第五节 宇宙学906

观测宇宙学906

牛顿静态宇宙学907

中国古代的宇宙学说907

大爆炸宇宙学908

广义相对论的宇宙学908

圭表909

附录一 中国古观象台和主要天文仪器909

登封观象台909

北京古观象台909

浑仪和浑象909

附录二 常用天文数据910

简仪910

漏壶910

第一节　地质学科简介915

地学篇第一章　地质学915

微体古生物916

第二节　古生物学和地层学916

化石916

三叶虫917

生物的“绝灭”917

笔石动物917

恐龙918

古杯动物918

地层919

化石层序律919

生物礁919

地层划分和对比920

地质时期920

地质年代表920

地球层圈构造921

第三节　构造地质学921

新灾变论921

软流圈与岩石圈922

大陆架与大陆坡922

地壳的组成922

康氏面922

莫氏面922

古登堡面922

飞来峰与构造窗923

节理923

断层与断裂带923

韧性断层923

褶皱923

岛弧924

地台、地槽924

推覆构造924

撞击构造924

大陆边缘与边缘海925

热点925

板块925

转换断层925

海沟925

构造运动926

洋中脊926

大陆增生926

贝尼奥夫带926

地缝合线926

地体926

地震震级927

地震参数927

活动论与固定论927

裂谷927

地震927

地质力学928

大地构造学928

地震烈度928

古地磁学928

大陆漂移和海底扩张928

断块构造说929

板块构造说929

地洼学说929

多旋回构造说929

矿物930

实验矿物学930

波浪状镶嵌构造说930

第四节　矿物学930

矿物学930

矿物晶体化学分类931

矿物化学式931

矿物化学组成931

矿物水931

卤化物矿物932

硫化物矿物932

自然元素矿物932

矿物光学性质933

硅酸盐矿物933

氧化物矿物933

含氧盐矿物933

矿物共生组合934

矿物变化934

矿物力学性质934

矿物形成934

药材矿物935

宝石矿物935

金属矿物935

非金属矿物935

粘土矿物935

火成岩936

岩石936

工业矿物936

第五节　岩石学936

花岗岩937

安山岩937

橄榄岩937

玄武岩937

沉积岩938

岩浆生成与演化938

火山作用与火山岩938

碳酸盐岩939

内源沉积岩939

陆源碎屑岩939

粘土岩939

沉积环境与沉积相940

沉积作用940

硅质岩940

蚀变岩941

角岩和矽卡岩941

变质岩941

变质作用941

矿床学942

第六节　矿床学942

区域变质岩942

混合岩942

糜棱岩942

矿石与脉石943

可燃性有机矿产943

矿产943

金属矿产943

非金属矿产943

成矿作用944

储量944

矿石品位944

岩浆矿床945

变质矿床945

内生矿床945

外生矿床945

火山矿床946

气水热液矿床946

伟晶岩矿床946

铜矿床947

铁矿床947

砂矿床947

盐类矿床947

煤948

铝矿床948

金矿床948

天然气949

石油949

油页岩949

电离势950

地球各层圈的物理状态和化学成份950

第七节　地球化学950

地球化学950

稀有元素951

化学键与矿物性质951

离子电位951

电负性951

氧化还原电位951

元素的地球化学分类952

元素的地球化学亲和性952

分散元素952

活度和逸度952

元素的迁移953

地壳元素丰度953

元素的共生组合953

元素的丰度953

地球化学循回954

地球化学障954

类质同像954

地球化学相954

地球化学异常955

地球化学晕955

勘查地球化学955

地质环境与地方病956

环境地球化学食物链956

有机地球化学956

同位素年龄957

同位素地质学957

地质环境与心血管病957

地下水958

水文地质学958

第八节 水文地质学和工程地质学958

新构造控水959

含水层和蓄水构造959

水的硬度和矿化度960

水质分析960

岩溶与岩溶水962

矿泉水962

区域稳定性和地基稳定性963

工程地质学963

水质污染963

水资源及其管理963

地基改良与加固964

滑坡与泥石流964

地面沉降965

地理学研究的对象966

地理学的性质966

第二章　地理学966

第一节　地理科学简介966

地理科学的分支967

地理学的任务967

喀斯特作用与地貌968

流水作用与地貌968

第二节　地貌与第四纪地质968

地貌968

风沙地貌969

冰缘气候与地貌969

冰川作用与地貌969

海岸地貌970

黄土地貌970

构造地貌971

气候地貌971

海底地貌971

新构造运动972

第四纪地质972

地貌评价972

第四纪生物973

海平面变化973

第四纪气候973

气候概念974

第三节　气候974

第四纪地层974

第四纪年代974

大气环流975

气候形成因素975

降水类型及其分布977

气温及其分布977

气候类型978

气候带978

地方气候979

地球上的水980

第四节　陆地水980

城市气候980

气候评价980

水份循环981

水量平衡983

河流水情984

河川径流984

河流泥沙985

地下水986

水体污染987

湖泊与沼泽987

水资源及其评价988

生物与环境989

地球上的生物界989

第五节　生物群落与生态系统989

生态系统990

生物群落990

陆地生态系统991

农业生态系统992

水生生态系统992

生物资源评价与生物资源保护993

城市生态系统993

岩石的风化与土壤母质的形成994

土壤及土壤剖面994

第六节　土壤与土壤生态系统994

土壤形成作用995

土壤分布996

土壤分类与土壤类型996

土壤熵997

土壤系统的耗散结构997

土壤生态系统997

土壤污染与土壤质量评价998

土壤资源及其合理利用与保护998

地域分异规律999

第七节　地域分异999

垂直带性1000

经度地带性1000

纬度地带性1000

自然区划1001

地图投影1002

地图的要素1002

第八节　地图、遥感与地理信息系统1002

地图和地图学1002

普通地图、专题地图与地图集1003

制图综合1003

地图符号1003

遥感1004

地图分析1004

地图制作1004

计算机地图制图1004

资源卫星及其应用系统1006

遥感资料1006

遥感数据的处理与分析1006

地理信息系统1007

季风和梅雨1008

台风和热带风暴1008

第三章　大气科学（气象学）1008

第一节　天气现象与天气预报1008

天气现象1008

飑线、龙卷和冰雹1009

锋面1009

云团1010

寒潮和大风1010

雷雨和暴雨1010

气压、温度、风1011

霜和霜冻1011

雾1012

洪涝与干旱1013

冻雨和干热风1013

天气图1014

厄尔尼诺和南方涛动现象1014

山谷风与海陆风1014

气旋和反气旋1015

槽线和切变线1015

雷达气象1016

卫星气象1016

短时和超短时天气预报1016

数值天气预报1017

热带气象学1017

大气动力学1017

中长期天气预报1018

平流层气象学1018

大气环流及模拟1019

洪涝与干旱的时空特征1019

气候变化1020

气候系统1020

统计天气预报1020

第二节 气候和气候变化1020

气候1020

气候因子1021

气候要素1021

气候异常1021

气候反馈机制1021

气候模拟1022

气候预报1022

温室效应1022

雨季1022

干季1022

气候带1023

气候区划1023

卫星气候学1023

物理气候学1023

动力气候学1023

统计气候学1023

气候分类1024

天文气候1024

沙漠气候1024

海洋性气候1024

大陆性气候1024

气候资源1025

应用气候1025

小气候和局地气候1025

山地气候1025

城市气候1026

森林气候1026

农田气候1026

大气物理学1027

大气边界层物理学1027

云雾降水物理学1027

第三节 大气物理与大气化学1027

大气成份1028

大气分层1028

雷电1030

大气湍流运动1030

大气辐射1030

极光1031

海市蜃楼1031

卫星遥感1032

人工影响天气1032

臭氧层1033

臭氧洞1033

气溶胶1033

大气探测与气象1034

气象雷达1034

空气污染1035

大气污染评价与预测1035

酸雨1036

光化学烟雾1036

大气化学1036

第四章　环境地学1038

宇宙环境1038

海洋环境1039

地理环境1039

地球环境1039

环境地质学1040

环境地球化学1040

环境海洋学1041

环境大气学1041

环境土壤学1042

环境水文学1042

环境质量评价1043

环境背景值1043

环境污染1043

后记1045