本书是普通高等教育“十五”国家级规划教材和“面向21世纪课程教材”。书中用简练的语言,系统、完整地概括了经典物理的主要内容,并把重点放在介绍近代物理的主要成就上,希望通过这些使读者具备一定的物理知识和科学素养。对学生比较感兴趣的领域,如航天、通讯、信息技术等,本书简要介绍了其中蕴含的物理知识,使学生能够对其有更加深入的认识。本书尽量避免过多的数学知识,文科类学生在教师的指导下,可以学习或阅读本书。
本书可作为科学素质教育类课程的教材,也可供对近代物理发展感兴趣的社会读者阅读。
- 前辅文
- 第一章 物理学是自然科学的基础
- §1.1 物理学是探讨物质结构和运动基本规律的前沿学科
- §1.2 物理学的发展和启示
- §1.3 物理学的分支学科
- §1.4 自然科学和现代高新技术的基础
- 第二章 经典物理学的发展与科学大厦的建立
- §2.1 经典力学的建立
- §2.2 热力学的建立
- §2.3 统计物理学的建立
- §2.4 经典电动力学的建立
- §2.5 光的电磁理论
- 第三章 20世纪初物理学的革命
- §3.1 黑体辐射的紫外灾难
- §3.2 辐射的量子理论
- §3.3 光电效应的量子理论
- §3.4 氢原子光谱和氢原子结构的玻尔模型
- §3.5 物质粒子的双重属性和量子力学的建立
- §3.6 真空光速疑难
- §3.7 狭义相对论
- §3.8 同时的相对性和因果关系的绝对性
- §3.9 运动方向上的长度收缩和运动时间的延缓
- §3.10 物体的极限速度
- §3.11 质量和能量的联系
- 第四章 原子分子世界
- §4.1 原子的有核壳层结构
- §4.2 电子分布的壳层结构和泡利不相容原理
- §4.3 元素周期律的物理基础
- §4.4 原子的线度和结合成凝聚态时所占体积
- §4.5 天然元素和人造元素
- §4.6 分子和晶体的构成
- §4.7 分子的形状和体积
- §4.8 原子和分子的结构、能级和光谱
- §4.9 频标和原子钟
- §4.10 激光
- §4.11 X射线与同步辐射光源
- §4.12 隧道效应和扫描隧道显微镜
- §4.13 奇特原子和电子偶素
- 第五章 原子核、核能与核技术
- §5.1 质子和中子是原子核的组元
- §5.2 原子核的体积、密度和结合能
- §5.3 原子核的运动性质和结构
- §5.4 原子核的衰变、反应和核反应的守恒定律
- §5.5 原子核的裂变反应
- §5.6 原子核的聚变反应
- 第六章 粒子世界
- §6.1 狄拉克的理论和正电子的发现
- §6.2 中子、反质子和反中子
- §6.3 汤川的介子场理论
- §6.4 μ子、π介子、中微子和反中微子
- §6.5 粒子运动的特点和自然单位制
- §6.6 微观粒子的主要普遍内禀属性
- §6.7 场、粒子、真空和相互作用
- §6.8 对称、对称性和守恒量
- §6.9 宇称不守恒问题
- §6.10 CP守恒和CP破坏问题
- §6.11 奇异粒子和奇异数
- §6.12 粒子的分类
- §6.13 夸克模型理论和强子结构
- §6.14 标准模型及相互作用的统一
- 第七章 航天与宇航中的物理
- §7.1 航天的宇宙速度
- §7.2 人造卫星的发射
- §7.3 航天的超重、失重、环境
- §7.4 人造地球卫星
- 第八章 波动、通讯技术的物理基础
- §8.1 振动和波
- §8.2 声波
- §8.3 电磁波
- §8.4 光波
- §8.5 电报和电话
- §8.6 无线电通讯
- §8.7 雷达、微波通讯和光纤通讯
- §8.8 信息和信息技术的物理基础
- 第九章 凝聚态物理、材料物理和介观物理
- §9.1 物质的聚集状态
- §9.2 固体的结构
- §9.3 半导体物理
- §9.4 固体的磁性
- §9.5 超导物理
- §9.6 特殊固体材料
- §9.7 凝聚态的表面效应
- §9.8 团簇的物理性质
- 第十章 宇宙的结构和演化
- §10.1 太阳系、银河系和星系
- §10.2 正在膨胀的宇宙
- §10.3 宇宙的演化
- §10.4 反物质星体和星系
- §10.5 宇宙中的暗物质和暗物质的探寻
- §10.6 膨胀的不均匀性和宇宙的结构
- 主要参考书