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第一章经典力学的形成1

第一节古代的力学知识1

一、墨翟与张衡的贡献1

二、亚里斯多德的运动论5

三、阿基米德的《浮力》与《板的平衡》8

第二节运动学的形成10

一、伽利略的斜面实验及其对落体运动的研究10

二、伽利略的《两门新科学的对话》15

三、伽利略的生平及其相对性原理18

第三节运动定律的建立23

一、理想斜面实验与惯性运动23

二、碰撞现象的研究26

三、牛顿的综合31

四、运动定律的完善与实验验证35

第四节万有引力定律的发现37

一、武谷的“三阶段论”37

二、第谷的天文观测39

三、开普勒发现行星运动三定律41

四、惠更斯关于向心运动的研究45

五、牛顿的综合——天与地的统一49

六、万有引力定律的预言与验证49

第五节动量及机械能守恒定律的形成56

一、关于“运动的量度”的争论56

二、动量守恒定律的形成59

三、动能守恒定律的形成61

四、机械能守恒定律的建立64

五、莱布尼兹的工作与贡献66

第六节牛顿生平及其历史贡献67

一、牛顿生平及其贡献67

二、《自然哲学的数学原理》的内容69

三、牛顿的自然观和方法论73

第七节分析力学的确立78

一、数学方法与“分析力学方式”78

二、虚位移原理的提出79

三、达朗贝尔——拉格朗日方程的建立81

四、拉格朗日及其《分析力学》84

五、变分法与哈密顿原理的确定87

第八节流体力学的形成93

一、流体力学概念的形成93

二、流体力学基本理论的建立95

三、流体力学的发展98

第二章经典电磁学的建立100

第一节古代的电磁学知识101

一、电与磁现象的发现101

二、电与磁现象的解释102

第二节电与磁现象的早期研究103

一、沈括的《梦溪笔谈》及指南针的发明103

二、地磁三要素的定量研究106

三、吉尔伯特及其《磁石论》107

四、电荷的获得与贮存——起电机与莱顿瓶109

五、两种流质假说的提出与争论111

第三节静电（磁）学及库仑定律的建立113

一、富兰克林及其电荷守恒定律113

二、卡文迪许及其反平方定律115

三、扭秤实验及库仑定律的建立118

四、静电（磁）学理论的发展122

第四节电流的发现及欧姆定律的建立124

一、伽伐尼发现电流124

二、伏打及其电堆126

三、欧姆定律的发现128

第五节电流磁效应的发现与研究131

一、奥斯特的重大发现131

二、安培及其电流间相互作用定律135

三、法拉第的电磁旋转器139

第六节电磁感应现象的发现与研究141

一、法拉第的划时代发现141

二、亨利及自感现象的发现145

三、楞次及其定律的发现147

第七节稳恒电流的研究150

一、电流化学效应与电解定律的发现150

二、焦耳定律与基尔霍夫定律的建立153

第八节电动力学的创立155

一、毕—沙—拉定律的提出155

二、安培创立了电动力学156

三、韦伯的巨大贡献158

第九节法拉弟及其力线——场的概念161

一、相互作用的两种对立的猜想161

二、法拉第的新观念——“力线”163

三、法拉第及其《电学实验的研究》166

第十节电磁场理论的建立169

一、麦克斯韦对韦伯等人工作的评价169

二、把力线——场数学化171

三、引入两个重要的概念173

四、麦克斯韦方程组的建立176

五、电磁场理论的实验验证179

六、麦克斯韦生平和贡献183

第三章热力学及经典统计物理学的建立185

第一节古代的热学知识186

一、生产技术中的热学知识186

二、火药的发明和利用187

三、有关热现象和热性质的记载187

第二节热现象的早期研究及基本概念的建立188

一、蒸汽机的产生与改进188

二、计温学和量热学的建立191

三、热的物质说196

四、热的唯动说198

第三节能量转换与守恒定律的建立202

一、能量转换与守恒思想的产生202

二、迈尔及其《与新陈代谢联系着的有机运动》205

三、焦耳及其热的功当量实验212

四、赫尔姆霍兹及其《论力的守恒》216

五、能量转换与守恒定律的历史评价221

第四节热力学第二定律的建立223

一、卡诺的热机理论223

二、对卡诺定理证明的修正230

三、克劳修斯及其关于热学本身的定律233

四、汤姆逊及其《热的动力理论》240

第五节熵增加原理与“热寂说”242

一、熵的概念的提出242

二、熵增加原理的提出245

三、“热寂说”及对其批判247

第六节低温的获得和热力学第三定律249

一、低温的获得和气体的液化成功249

二、超导电性和超流动性的发现252

三、能斯特提出了第三定律253

第七节分子运动论的形成与发展256

一、气体定律的建立256

二、分子运动论假说的建立260

三、分子运动论的定量研究264

四、分子力和范得瓦尔斯方程268

五、分子运动论的实验验证270

第八节统计力学的形成271

一、统计概念的产生271

二、麦克斯韦及其速度分布律273

三、玻尔兹曼及其对热力学第二定律的统计解释278

四、麦克斯韦妖280

五、统计系综和吉布斯分布律281

六、爱因斯坦对热力学理论的贡献284

第四章经典光学的形成与发展293

第一节古代的光学知识294

一、古代中国在光学发展方面的贡献294

二、古希腊对光学发展的贡献297

第二节几何光学的形成与微粒说299

一、反射定律的完善与哈增的贡献299

二、光学仪器的研制及其在光学发展中的作用300

三、折射定律与费马原理303

四、微粒说的产生308

五、光的色散现象的发现310

六、光度学的产生312

第三节波动说与微粒说之争314

一、波动说的产生与发展314

二、波动说与微粒说之争320

三、关于波动说与微粒说争论的评述323

第四节光速的测定及其历史地位324

一、天文学方法测光速324

二、菲索与傅科对光速的测定326

三、光速测定的历史意义332

第五节干涉、衍射等现象的发现与波动光学的形成333

一、干涉、衍射及偏振等现象的发现333

二、杨氏双缝实验与光的干涉原理339

三、菲涅耳的生平与贡献346

四、波动光学的全盛时期354

第六节光的电磁波动理论355

一、光的机械波动理论的困难355

二、法拉第效应355

三、光的电磁波动理论的建立359

四、光的概念的扩展361

第七节光谱学的建立与发展362

一、从棱镜色散到光栅光谱362

二、辐射与光谱分析方法366

三、对光谱规律的研究371

第五章经典原子论的形成375

第一节古代原子论376

一、古希腊的原子论376

二、中国古代的原子论377

第二节多元论的提出379

一、中国的“五行说”379

二、希腊的“四元论”379

三、三元素假说的提出380

第三节原子论的兴起381

一、摆脱古代自然观的束缚381

二、波义耳对元素的新定义384

三、燃素说的问世385

四、新的燃烧理论的提出386

第四节经典原子论的形成389

一、道尔顿的极终粒子389

二、气体反应体积关系定律的提出392

三、阿伏伽德罗的分子假说394

四、经典原子论的确立——元素周期律的发现396

结束语399

附录一经典物理学史年表402

附录二人名索引417