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一、力学1

经典力学的发展1

经典力学的形成1

经典力学的成就1

经典力学的局限性和适用范围2

力学的基本单位2

静力学3

力3

力的分析5

转动的奥秘——力矩、力偶7

神奇的万有引力8

简单机械9

运动学11

运动学的起源11

运动学的基本概念12

运动的分类13

质点的运动14

圆周运动15

自由落体运动及抛体运动16

动力学17

动力学的形成17

动力学的基本内容18

动力学的应用18

动力学的基本概念18

运动定律19

振动和波22

振动22

奇妙的波24

刚体运动25

刚体力学的形成25

刚体的基本概念26

刚体的运动26

二、声学28

声学的发展28

声学的基本原理29

声波29

声速30

声波的反射30

声波的折射31

声聚焦31

声波的吸收31

声波的扩散31

声波的衍射31

声波的干涉32

驻波现象32

声音的共鸣33

多普勒效应33

冲击波35

声压35

声强和声强级35

听觉域36

声学的应用37

噪声学37

超声学和次声学38

音乐声学39

电声学39

建筑声学40

大气声学40

水声学40

生理声学41

三、热学43

热学的发展43

热和温度45

热质说45

热的运动说46

热量46

热容量和比热容46

热传递47

热膨胀49

温度50

温标51

温度计52

低温物理和高温世界53

永久气体53

低温超导53

低温超流53

热像技术54

物态变化55

固态、液态和气态55

等离子态56

超固态和中子态56

自然界中的水循环过程56

人工降雨57

吸热、放热过程57

熔点和沸点57

汽化、凝结58

凝固、液化58

升华、凝华58

润湿和不润湿现象59

毛细现象59

冰箱制冷原理60

热机60

热机60

汽油机和柴油机61

热值62

热机效率62

可逆过程与不可逆过程62

卡诺定理63

分子动理论63

热力学系统63

分子热运动及统计规律63

状态参量64

气体状态方程65

气体实验定律65

理想气体的微观模型65

理想气体状态方程65

分子动理论的基本观点66

布朗运动66

分子作用力67

四、光学68

光学的发展68

光学的形成68

光学的研究内容70

几何光学71

光源与光线71

光传播遵循的三条基本定律72

光的反射定律的应用75

光的折射定律的应用75

波动光学77

光的干涉78

光的衍射80

全息照相81

光在晶体中的传播82

光与物质相互作用82

光谱学82

光与物质相互作用的方式83

光的本性85

应用光学85

激光85

非线性光学88

信息光学88

集成光学89

大气光学90

五、电磁学92

静电学92

静电学的概念92

中国古代电学的成就92

电荷93

电荷间的相互作用96

电路98

电流98

电压99

电路的概念99

电路中的基本定律99

各种各样的电路100

磁学101

历史悠久的磁学101

磁性、磁体、磁极101

磁性的来源101

磁场、磁感线102

地磁场——生命的保护伞102

磁感应强度、洛伦兹力104

质谱分析的基本原理104

回旋加速器105

电流的磁场105

磁通量、电磁感应105

自感现象、日光灯106

电磁灶的工作原理107

磁带录音原理107

神奇的液体磁铁107

磁悬浮列车——理想的交通工具107

巨磁电阻效应——未来信息技术的基石108

六、无线电物理110

无线电物理的发展110

电路基本元器件111

电阻器111

电容器111

电感器112

电子管112

晶体管112

晶体二极管113

晶体三极管114

集成电路116

麦克斯韦电磁理论和电磁波116

电磁振荡116

麦克斯韦电磁理论117

电磁波的发射117

电磁波的接收118

频率和波长118

电磁波的传播119

无线电物理的应用120

卫星通信120

电视121

雷达121

相控阵雷达122

全球定位系统122

全球定位系统的应用124

“北斗”卫星导航系统124

无线电物理发展前沿124

蓝牙技术124

软件无线电技术125

七、粒子物理127

探索物质结构127

对物质结构的认识127

分子的基本状况128

原子的基本状况128

原子的结构模型128

原子的能级及其辐射130

X射线130

天然放射现象131

原子核及其原子核能132

粒子物理133

粒子物理的发展过程133

基本粒子133

基本粒子间的相互作用134

对称性和守恒定律135

宇称守恒的破坏136

反物质137

质量的起源137

高能物理实验138

粒子加速器139

宇宙线观测139

粒子世界的显微镜——探测器141

高能物理研究机构142

欧洲核子研究中心142

斯坦福直线加速器中心142

布鲁克海文国家实验室143

美国费米国家实验室143

中国的高能物理实验装置——北京正负电子对撞机144

华人高能物理学家144

杨振宁144

李政道145

丁肇中145

八、相对论146

狭义相对论146

狭义相对论的提出146

狭义相对论原理148

洛伦兹变换150

时间延缓效应151

双生子佯谬151

长度收缩效应152

质能方程153

狭义相对论的实验检验154

狭义相对论的意义154

爱因斯坦155

广义相对论156

广义相对论创立的历史背景156

广义相对论基本原理156

空间的弯曲158

光线的弯曲159

引力和时间159

水星轨道近日点的进动160

引力波探测实验160

相对论的意义和应用范围161

九、宇宙与星系162

宇宙162

宇宙的起源162

膨胀的宇宙162

大爆炸宇宙学163

大爆炸模型163

大爆炸模型的实验检验164

星系演化165

恒星的演化165

中子星166

黑洞167

虫洞与时间机器168

十、量子力学170

量子力学的发展170

旧量子理论170

量子力学的建立171

量子力学的基本内容171

量子力学的成就172

量子力学基本原理和基本内容172

普朗克量子假设172

爱因斯坦的光量子理论172

波粒二象性假说173

波函数174

波动力学与矩阵力学174

量子力学的争论174

EPR佯谬174

海森堡不确定性原理176

量子密码术177

量子力学的应用177

量子力学的应用范围177

量子计算机178

十一、凝聚态物理179

凝聚态物理的发展179

凝聚态179

凝聚态物理的研究对象179

固体的结合180

固体的结构180

化学键180

晶体181

晶体的概念181

晶体学的形成181

形成晶体的最常见晶格182

晶体的性质183

非晶固体和准晶体184

晶体和非晶体在结构上的差异184

晶体和非晶体在性质上的差异184

五次对称轴及准晶的发现186

液晶186

液晶的概念186

液晶的发现187

液晶的分类187

液晶的特性188

液晶的应用188

软物质188

分形的特征和产生机制189

分形的特征189

产生分形的物理机制190

超导体191

超导191

超导研究的发展历程191

超导态的基本特性192

超导体的应用领域192

超流193

液4He超流193

液3He超流194

纳米材料194

介观物理194

纳米材料的概念195

纳米材料研究的发展195

纳米材料的四个基本效应196

纳米材料的用途196

原子团簇与足球烯197

原子团簇197

足球烯198

碳纳米管199

碳纳米管的发现199

碳纳米管的结构199

碳纳米管的性质及应用199

光孤子通信200

光孤子200

光孤子通信原理201

十二、等离子物体202

等离子体202

等离子体的概念202

等离子体的性质204

等离子体物理204

德拜长度204

等离子体参量205

分布函数205

粒子轨道205

等离子体的稳定性206

等离子体的制备206

直流放电206

高频放电、微波放电207

等离子体的应用207

集成电路的制造207

等离子体显示209

热核聚变210