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第1章 原子的运动1

1-1 引言1

1-2 物质是原子构成的2

1-3 原子过程5

1-4 化学反应7

第2章 基本物理10

2-1 引言10

2-2 1920年以前的物理学12

2-3 量子物理学15

2-4 原子核与粒子17

第3章 物理学与其他科学的关系21

3-1 引言21

3-2 化学21

3-3 生物学22

3-4 天文学23

3-5 地质学27

3-6 心理学28

3-7 情况何以会如此？29

4-1 什么是能量31

第4章 能量守恒31

4-2 重力势能32

4-3 动能36

4-4 能量的其他形式36

第5章 时间与距离40

5-1 运动40

5-2 时间40

5-3 短的时间41

5-4 长的时间43

5-5 时间的单位和标准44

5-6 长的距离45

5-7 短的距离47

第6章 几率51

6-1 机会和可能性51

6-2 起伏53

6-4 几率分布53

6-3 无规行走55

6-5 测不准原理61

第7章 万有引力理论63

7-1 行星运动63

7-2 开普勒定律63

7-3 动力学的发展64

7-4 牛顿引力定律65

7-5 万有引力67

7-6 开文迪士实验71

7-7 什么是引力？72

7-8 引力与相对论74

第8章 运动75

8-1 运动的描述75

8-2 速率77

8-3 速率作为导数80

8-4 距离作为积分81

8-5 加速度82

第9章 牛顿的动力学定律86

9-1 动量和力86

9-2 速率与速度87

9-3 速度、加速度以及力的分量88

9-4 什么是力？88

9-5 动力学的方程的含义89

9-6 方程的数值解90

9-7 行星运动92

第10章 动量守恒96

10-1 牛顿第三定律96

10-2 动量守恒97

10-3 动量是守恒的!99

10-4 动量和能量102

10-5 相对论性动量103

第11章 矢量106

11-1 物理学中的对称性106

11-2 平移106

11-3 转动108

11-4 矢量110

11-5 矢量代数111

11-6 牛顿定律的矢量表示法113

11-7 矢量的标积114

第12章 力的特性117

12-1 什么是力117

12-2 摩擦119

12-3 分子力121

12-4 基本力. 场123

12-5 ？力126

12-6 核力128

第13章 功与势能(上)129

13-1 落体的能量129

13-2 万有引力所作的功131

13-3 能量的求和134

13-4 巨大物体的引力场136

第14章 功与势能(下)139

14-1 功139

14-2 约束运动140

14-3 保守力141

14-4 非保守力144

14-5 势与场145

第15章 狭义相对论148

15-1 相对性原理148

15-3 迈克耳孙-莫雷实验150

15-2 洛伦兹变换150

15-4 时间的变换152

15-5 洛伦兹收缩154

15-6 同时性155

15-7 四维矢量155

15-8 相对论动力学156

15-9 质能相当性157

第16章 相对论中的能量与动量159

16-1 相对论与哲学家159

16-2 孪生子佯谬161

16-3 速度的变换162

16-4 相对论性质量164

16-5 相对论性能量166

第17章 空间-时间169

17-1 空-时几何学169

17-2 空-时间隔171

17-3 过去，现在和将来172

17-4 四维矢量的进一步讨论173

17-5 四维矢量代数175

第18章 两维空间中的转动178

18-1 质心178

18-2 刚体的转动179

18-3 角动量182

18-4 角动量守恒183

第19章 质心.转动惯量185

19-1 质心的性质185

19-2 质心位置的确定187

19-3 转动惯量的求法188

19-4 转动动能191

第20章 空间转动194

20-1 三维空间中的转矩194

20-2 用叉积表示的转动方程式197

20-3 回转器198

20-4 固体的角动量201

第21章 谐振子202

21-1 线性微分方程202

21-2 谐振子202

21-3 简谐运动和圆周运动205

21-4 初始条件205

21-5 受迫振动207

第22章 代数学208

22-1 加法和乘法208

22-2 逆运算209

22-3 抽象和推广210

22-4 无理数的近似计算211

22-5 复数214

22-6 虚指数216

第23章 共振219

23-1 复数和简谐运动219

23-2 有阻尼的受迫振子220

23-3 电共振223

23-4 自然界中的共振现象225

24-1 振子的能量229

第24章 瞬变态229

24-2 阻尼振动231

24-3 电瞬变态233

第25章 线性系统及其综述235

25-1 线性微分方程235

25-2 解的迭加236

25-3 在线性系统中的振动239

25-4 物理学中的类比241

25-5 串联和并联阻抗242

26-1 光244

第26章 光学：最短时间原理244

26-2 反射与折射245

26-3 费马最短时间原理246

26-4 费马原理的应用248

26-5 费马原理的更精确表述251

26-6 最短时间原理是怎样起作用的252

第27章 几何光学253

27-1 引言253

27-2 球面的焦距253

27-3 透镜的焦距256

27-4 放大率258

27-5 透镜组258

27-6 象差259

27-7 分辨本领260

第28章 电磁辐射262

28-1 电磁学262

28-2 辐射264

28-3 偶极辐射子265

28-4 干涉267

第29章 干涉269

29-1 电磁波269

29-2 辐射的能量270

29-3 正弦波270

29-4 两个偶极辐射子271

29-5 干涉的数学274

第30章 衍射277

30-1 n个相同振子的合振幅277

30-2 衍射光栅279

30-3 光栅的分辨本领282

30-4 抛物形天线283

30-5 彩色薄膜. 晶体284

30-6 不透明屏的衍射284

30-7 振荡电荷组成的平面所产生的场286

31-1 折射率289

第31章 折射率的起源289

31-2 物质引起的场292

31-3 色散293

31-4 吸收295

31-5 电波所携带的能量296

31-6 屏的衍射297

第32章 辐射阻尼. 光的散射300

32-1 辐射电阻300

32-2 能量辐射率301

32-3 辐射阻尼302

32-4 独立的辐射源304

32-5 光的散射305

第33章 偏振309

33-1 光的电矢量309

33-2 散射光的偏振性310

33-3 双折射311

33-4 起偏振器312

33-5 旋光性313

33-6 反射光的强度314

33-7 反常折射316

34-1 运动辐射源319

第34章 辐射中的相对论性效应319

34-2 求“表现”运动320

34-3 同步加速器辐射321

34-4 宇宙中的同步加速器辐射323

34-5 轫致辐射325

34-6 多普勒效应325

34-7 ω，k四元矢量327

34-8 光行差328

34-9 光的动量329

第35章 色视觉331

35-1 人眼331

35-2 颜色依赖于光的强度332

35-3 色感觉的测量333

35-4 色品图337

35-5 色视觉的机制338

35-6 色视觉的生理化学339

第36章 视觉的机制342

36-1 颜色的感觉342

36-2 眼睛的生理学344

36-3 杆状细胞347

36-4 (昆虫的)复眼348

36-6 视觉的神经学351

36-5 其他的眼睛351

37-1 原子力学356

第37章 量子行为356

37-2 子弹的实验357

37-3 波的实验358

37-4 电子的实验359

37-5 电子波的干涉361

37-6 追踪电子362

37-7 量子力学的基本原理365

37-8 测不准原理366

38-1 几率波幅368

第38章 波动观点与粒子观点的关系368

38-2 位置与动量的测量369

38-3 晶体衍射371

38-4 原子的大小373

38-5 能级374

38-6 哲学含义375

第39章 气体分子运动论378

39-1 物质的性质378

39-2 气体的压强379

39-4 温度和动能383

39-3 辐射的压缩性383

39-5 理想气体定律387

第40章 统计力学原理390

40-1 大气的指数变化律390

40-2 玻尔兹曼定律391

40-3 液体的蒸发392

40-4 分子的速率分布393

40-5 气化比热396

40-6 经典物理的失败398

第41章 布朗运动401

41-1 能量均分401

41-2 辐射的热平衡403

41-3 能量均分与量子振子406

41-4 无规行走409

第42章 分子运动论的应用412

42-1 蒸发412

42-2 热离子发射415

42-3 热电离416

42-4 化学动力学417

42-5 爱因斯坦辐射律419

第43章 扩散422

43-1 分子间的碰撞422

43-2 平均自由程424

43-3 漂移速率425

43-4 离子导电性427

43-5 分子扩散428

43-6 热导率430

44-1 热机. 第一定律432

第44章 热力学定律432

44-2 第二定律434

44-3 可逆机435

44-4 理想热机的效率438

44-5 热力学温度440

44-6 熵441

第45章 热力学示例445

45-1 内能445

45-2 应用448

45-3 克劳胥斯-克拉珀龙方程450

46-4 不可逆性453

第46章 棘轮和掣爪454

46-1 棘轮是怎样工作的454

46-2 作为热机的棘轮455

46-3 力学中的可逆性457

46-5 序与熵460

第47章 声.波动方程462

47-1 波462

47-2 声的传播464

47-3 波动方程465

47-4 波动方程的解467

47-5 声速468

48-1 两列波的相加470

第48章 拍470

49-2 拍符和调制472

48-3 旁频带473

48-4 定域波列474

48-5 粒子的几率幅476

48-6 三维空间的波478

48-7 简正模式479

第49章 波模481

49-1 波的反射481

49-2 具有固有频率的约束波482

49-3 二维波模484

49-4 耦合摆486

49-5 线性系统487

第50章 谐波489

50-1 乐音489

50-2 傅里叶级数490

50-3 音色与谐和491

50-4 傅里叶系数493

50-5 能量定理495

50-6 非线性响应496

第51章 波499

51-1 舷波499

51-2 冲击波500

51-3 固体中的波502

51-4 表面波505

第52章 物理定律的对称性509

52-1 对称操作509

52-2 空间与时间的对称性509

52-3 对称性与守恒定律512

52-4 镜面反射512

52-5 极矢量与轴矢量514

52-6 哪一只是右手!516

52-7 宇称不守恒!517

52-8 反物质518

52-9 不完整的对称性519