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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 11
§ 2-1 引言 11
§ 2-2 1920年以前的物理学 13
§ 2-3 量子物理学 16
§ 2-4 原子核与粒子 18
第3章 物理学与其他科学的关系 22
§ 3-1 引言 22
§ 3-2 化学 22
§ 3-3 生物学 23
§ 3-4 天文学 28
§ 3-5 地质学 29
§ 3-6 心理学 30
§ 3-7 情况何以会如此 31
第4章 能量守恒 33
§ 4-1 什么是能量 33
§ 4-2 重力势能 34
§ 4-3 动能 38
§ 4-4 能量的其他形式 39
第5章 时间与距离 42
§ 5-1 运动 42
§ 5-2 时间 42
§ 5-3 短的时间 43
§ 5-4 长的时间 45
§ 5-5 时间的单位和标准 47
§ 5-6 长的距离 47
§ 5-7 短的距离 50
第6章 概率 54
§ 6-1 机会和可能性 54
§ 6-2 涨落 56
§ 6-3 无规行走 59
§ 6-4 概率分布 62
§ 6-5 不确定性原理 64
第7章 万有引力理论 67
§ 7-1 行星运动 67
§ 7-2 开普勒定律 67
§ 7-3 动力学的发展 68
§ 7-4 牛顿引力定律 69
§ 7-5 万有引力 72
§ 7-6 卡文迪什实验 76
§ 7-7 什么是引力 77
§ 7-8 引力与相对论 79
第8章 运动 80
§ 8-1 运动的描述 80
§ 8-2 速率 82
§ 8-3 速率作为导数 85
§ 8-4 距离作为积分 86
§ 8-5 加速度 88
第9章 牛顿的动力学定律 91
§ 9-1 动量和力 91
§ 9-2 速率与速度 92
§ 9-3 速度、加速度以及力的分量 93
§ 9-4 什么是力 94
§ 9-5 动力学方程的含义 95
§ 9-6 方程的数值解 95
§ 9-7 行星运动 97
第10章 动量守恒 102
§ 10-1 牛顿第三定律 102
§ 10-2 动量守恒 103
§ 10-3 动量是守恒的 105
§ 10-4 动量和能量 108
§ 10-5 相对论性动量 110
第11章 矢量 112
§ 11-1 物理学中的对称性 112
§ 11-2 平移 113
§ 11-3 转动 114
§ 11-4 矢量 117
§ 11-5 矢量代数 118
§ 11-6 牛顿定律的矢量表示法 120
§ 11-7 矢量的标积 121
第12章 力的特性 124
§ 12-1 什么是力 124
§ 12-2 摩擦力 126
§ 12-3 分子力 129
§ 12-4 基本力、场 130
§ 12-5 赝力 133
§ 12-6 核力 135
第13章 功与势能（上） 136
§ 13-1 落体的能量 136
§ 13-2 万有引力所做的功 139
§ 13-3 能量的求和 142
§ 13-4 巨大物体的引力场 143
第14章 功与势能（下） 146
§ 14-1 功 146
§ 14-2 约束运动 147
§ 14-3 保守力 148
§ 14-4 非保守力 151
§ 14-5 势与场 152
第15章 狭义相对论 156
§ 15-1 相对性原理 156
§ 15-2 洛伦兹变换 158
§ 15-3 迈克耳逊莫雷实验 159
§ 15-4 时间的变换 161
§ 15-5 洛伦兹收缩 163
§ 15-6 同时性 163
§ 15-7 四维矢量 164
§ 15-8 相对论动力学 165
§ 15-9 质能相当性 166
第16章 相对论中的能量与动量 168
§ 16-1 相对论与哲学家 168
§ 16-2 孪生子佯谬 170
§ 16-3 速度的变换 171
§ 16-4 相对论性质量 173
§ 16-5 相对论性能量 176
第17章 时空 178
§ 17-1 时空几何学 178
§ 17-2 时空间隔 180
§ 17-3 过去，现在和将来 181
§ 17-4 四维矢量的进一步讨论 182
§ 17-5 四维矢量代数 184
第18章 二维空间中的转动 187
§ 18-1 质心 187
§ 18-2 刚体的转动 189
§ 18-3 角动量 191
§ 18-4 角动量守恒 193
第19章 质心、转动惯量 195
§ 19-1 质心的性质 195
§ 19-2 质心位置的确定 198
§ 19-3 转动惯量的求法 199
§ 19-4 转动动能 201
第20章 空间转动 204
§ 20-1 三维空间中的转矩 204
§ 20-2 用叉积表示的转动方程式 208
§ 20-3 回转仪 209
§ 20-4 固体的角动量 211
第21章 谐振子 213
§ 21-1 线性微分方程 213
§ 21-2 谐振子 213
§ 21-3 简谐运动和圆周运动 216
§ 21-4 初始条件 217
§ 21-5 受迫振动 218
第22章 代数学 220
§ 22-1 加法和乘法 220
§ 22-2 逆运算 221
§ 22-3 抽象和推广 222
§ 22-4 无理数的近似计算 223
§ 22-5 复数 226
§ 22-6 虚指数 229
第23章 共振 231
§ 23-1 复数和简谐运动 231
§ 23-2 有阻尼的受迫振子 233
§ 23-3 电共振 235
§ 23-4 自然界中的共振现象 237
第24章 瞬变态 242
§ 24-1 振子的能量 242
§ 24-2 阻尼振动 244
§ 24-3 电瞬变态 246
第25章 线性系统及其综述 249
§ 25-1 线性微分方程 249
§ 25-2 解的叠加 250
§ 25-3 线性系统中的振动 253
§ 25-4 物理学中的类比 255
§ 25-5 串联和并联阻抗 257
第26章 光学：最短时间原理 259
§ 26-1 光 259
§ 26-2 反射与折射 260
§ 26-3 费马最短时间原理 261
§ 26-4 费马原理的应用 263
§ 26-5 费马原理的更精确表述 267
§ 26-6 最短时间原理是怎样起作用的 268
第27章 几何光学 269
§ 27-1 引言 269
§ 27-2 球面的焦距 269
§ 27-3 透镜的焦距 272
§ 27-4 放大率 274
§ 27-5 透镜组 275
§ 27-6 像差 276
§ 27-7 分辨本领 276
第28章 电磁辐射 278
§ 28-1 电磁学 278
§ 28-2 辐射 280
§ 28-3 偶极辐射子 282
§ 28-4 干涉 283
第29章 干涉 285
§ 29-1 电磁波 285
§ 29-2 辐射的能量 286
§ 29-3 正弦波 287
§ 29-4 两个偶极辐射子 288
§ 29-5 干涉的数学 290
第30章 衍射 294
§ 30-1 n个相同振子的合振幅 294
§ 30-2 衍射光栅 296
§ 30-3 光栅的分辨本领 299
§ 30-4 抛物形天线 300
§ 30-5 彩色薄膜、晶体 301
§ 30-6 不透明屏的衍射 302
§ 30-7 振荡电荷组成的平面所产生的场 304
第31章 折射率的起源 307
§ 31-1 折射率 307
§ 31-2 物质引起的场 310
§ 31-3 色散 312
§ 31-4 吸收 314
§ 31-5 电波所携带的能量 315
§ 31-6 屏的衍射 316
第32章 辐射阻尼、光的散射 318
§ 32-1 辐射电阻 318
§ 32-2 能量辐射率 319
§ 32-3 辐射阻尼 320
§ 32-4 独立的辐射源 322
§ 32-5 光的散射 323
第33章 偏振 327
§ 33-1 光的电矢量 327
§ 33-2 散射光的偏振性 328
§ 33-3 双折射 329
§ 33-4 起偏振器 331
§ 33-5 旋光性 332
§ 33-6 反射光的强度 332
§ 33-7 反常折射 334
第34章 辐射中的相对论性效应 337
§ 34-1 运动辐射源 337
§ 34-2 求“表观”运动 338
§ 34-3 同步辐射 340
§ 34-4 宇宙中的同步辐射 342
§ 34-5 轫致辐射 343
§ 34-6 多普勒效应 343
§ 34-7 四元矢量 345
§ 34-8 光行差 347
§ 34-9 光的动量 347
第35章 色视觉 349
§ 35-1 人眼 349
§ 35-2 颜色依赖于光的强度 350
§ 35-3 色感觉的测量 352
§ 35-4 色品图 355
§ 35-5 色视觉的机制 356
§ 35-6 色视觉的生理化学 358
第36章 视觉的机制 361
§ 36-1 颜色的感觉 361
§ 36-2 眼睛的生理学 363
§ 36-3 视杆细胞 366
§ 36-4 （昆虫的）复眼 367
§ 36-5 其他的眼睛 370
§ 36-6 视觉的神经学 371
第37章 量子行为 376
§ 37-1 原子力学 376
§ 37-2 子弹实验 377
§ 37-3 波的实验 378
§ 37-4 电子的实验 380
§ 37-5 电子波的干涉 381
§ 37-6 追踪电子 382
§ 37-7 量子力学的基本原理 385
§ 37-8 不确定性原理 386
第38章 波动观点与粒子观点的关系 388
§ 38-1 概率波幅 388
§ 38-2 位置与动量的测量 389
§ 38-3 晶体衍射 392
§ 38-4 原子的大小 393
§ 38-5 能级 395
§ 38-6 哲学含义 396
第39章 气体分子动理论 399
§ 39-1 物质的性质 399
§ 39-2 气体的压强 400
§ 39-3 辐射的压缩性 404
§ 39-4 温度和动能 405
§ 39-5 理想气体定律 408
第40章 统计力学原理 411
§ 40-1 大气的指数变化律 411
§ 40-2 玻尔兹曼定律 412
§ 40-3 液体的蒸发 413
§ 40-4 分子的速率分布 415
§ 40-5 气体比热 418
§ 40-6 经典物理的失败 419
第41章 布朗运动 422
§ 41-1 能量均分 422
§ 41-2 辐射的热平衡 424
§ 41-3 能量均分与量子振子 428
§ 41-4 无规行走 430
第42章 分子动理论的应用 433
§ 42-1 蒸发 433
§ 42-2 热离子发射 436
§ 42-3 热电离 437
§ 42-4 化学动力学 439
§ 42-5 爱因斯坦辐射律 440
第43章 扩散 444
§ 43-1 分子间的碰撞 444
§ 43-2 平均自由程 446
§ 43-3 漂移速率 447
§ 43-4 离子电导率 449
§ 43-5 分子扩散 450
§ 43-6 热导率 453
第44章 热力学定律 455
§ 44-1 热机、第一定律 455
§ 44-2 第二定律 457
§ 44-3 可逆机 458
§ 44-4 理想热机的效率 461
§ 44-5 热力学温度 463
§ 44-6 熵 465
第45章 热力学示例 469
§ 45-1 内能 469
§ 45-2 应用 472
§ 45-3 克劳修斯克拉珀龙方程 475
第46章 棘轮和掣爪 479
§ 46-1 棘轮是怎样工作的 479
§ 46-2 作为热机的棘轮 480
§ 46-3 力学中的可逆性 482
§ 46-4 不可逆性 483
§ 46-5 序与熵 485
第47章 声、波动方程 488
§ 47-1 波 488
§ 47-2 声的传播 490
§ 47-3 波动方程 491
§ 47-4 波动方程的解 493
§ 47-5 声速 494
第48章 拍 496
§ 48-1 两列波的相加 496
§ 48-2 拍符和调制 498
§ 48-3 旁频带 499
§ 48-4 定域波列 501
§ 48-5 粒子的概率幅 503
§ 48-6 三维空间的波 504
§ 48-7 简正模式 505
第49章 波模 507
§ 49-1 波的反射 507
§ 49-2 具有固有频率的约束波 508
§ 49-3 二维波模 510
§ 49-4 耦合摆 513
§ 49-5 线性系统 514
第50章 谐波 516
§ 50-1 乐音 516
§ 50-2 傅里叶级数 517
§ 50-3 音色与谐和 518
§ 50-4 傅里叶系数 520
§ 50-5 能量定理 523
§ 50-6 非线性响应 524
第51章 波 527
§ 51-1 舷波 527
§ 51-2 冲击波 528
§ 51-3 固体中的波 531
§ 51-4 表面波 534
第52章 物理定律的对称性 538
§ 52-1 对称操作 538
§ 52-2 空间与时间的对称性 538
§ 52-3 对称性与守恒定律 541
§ 52-4 镜面反射 541
§ 52-5 极矢量与轴矢量 544
§ 52-6 哪一只是右手 545
§ 52-7 宇称不守恒 546
§ 52-8 反物质 547
§ 52-9 对称破缺 549
索引 550
附录 557
· · · · · · (收起)