本书简要介绍了物理学中力学、热学、电磁学、光学、相对论和量子论的基本概念和基本规律，注重挖掘了隐藏在这些物理概念背后的思想内涵、历史进程、社会影响和科技应用；除了基本概念和规律的介绍之外，还介绍了牛顿和他的《自然哲学的数学原理》，宇宙的起源与演化，混沌概念，麦克斯韦速率分布律与统计概念，熵、信息和能量，经典力学、热学与第一次技术革命，经典电磁理论与第二次技术革命，现代通信与信息社会，光学的工程应用，狭义相对论产生的历史背景，狭义相对论的启迪，哥本哈根学派与EPR学派的争论，近代物理与第三次技术革命等内容。本书可供高等学校经济类、管理类和人文类专业本科生作为教材使用，也可作为理工类本、专科生的辅助读物和参考书。

本书简要介绍物理学中力学、热学、电磁学、光学、相对论和量子论的基本概念和基本规律，注重挖掘隐藏在这些物理概念背后的物理思想、历史进程、社会影响和科技应用。除了基本概念和规律之外，还介绍牛顿和他的《自然哲学的数学原理》，宇宙的起源与演化，混沌概念，麦克斯韦速率分布律与统计概念，熵、信息和能量，经典力学、热学与第一次技术革命，经典电磁理论与第二次技术革命，现代通信与信息社会，光学的工程应用，狭义相对论产生的历史背景，狭义相对论的启迪，哥本哈根学派与EPR学派的争论，近代物理与第三次技术革命等内容。

本书可供高等学校经济类、管理类和人文类专业本科生作为教材使用，也可供理工类本、专科生参考使用。

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绪论/1

第1章 力学概论/5

 1.1 牛顿和他的《原理》/5

1.1.1 牛顿生平/5

1.1.2 《原理》的基本内容/6

1.1.3 牛顿的自然观和科学方法/9

 1.2 质点的运动/10

1.2.1 质点运动的描述/10

1.2.2 牛顿运动定律/13

1.2.3 机械能与机械能守恒定律/15

1.2.4 动量与动量守恒定律/17

 1.3 刚体的运动/19

1.3.1 刚体的转动/19

1.3.2 转动定律/20

1.3.3 刚体绕定轴转动的功能关系/23

1.3.4 角动量和角动量守恒定律/24

 1.4 机械振动与机械波/27

1.4.1 简谐振动/27

1.4.2 简谐振动的能量/30

1.4.3 简谐振动的合成/31

1.4.4 阻尼振动 受迫振动 共振/32

1.4.5 机械波的一般概念/32

1.4.6 平面简谐波/33

1.4.7 波的衍射/35

1.4.8 波的干涉/35

1.4.9 多普勒效应/37

1.4.10 声波/39

 1.5 宇宙的起源与演化/40

1.5.1 宇宙学与宇宙学原理/40

1.5.2 宇宙的起源——宇宙大爆炸/40

1.5.3 哈勃定律/44

1.5.4 宇宙的年龄/45

1.5.5 地球的年龄/46

1.5.6 太阳的年龄/46

1.5.7 银河系的年龄/47

1.5.8 天体运动中的混沌现象/47

 思考题与习题/49

第2章 热学概论/52

 2.1 热现象的微观理论/52

2.1.1 气体动理论的几个基本概念/52

2.1.2 理想气体压强与温度的微观解释/54

2.1.3 能量均分定理 内能/56

 2.2 麦克斯韦气体速率分布律/58

2.2.1 分子速率分布函数/59

2.2.2 麦克斯韦气体分子速率分布律/59

2.2.3 三种统计速率/60

2.2.4 气体分子的碰撞理论/61

2.2.5 大气的组成/62

 2.3 经典热力学的形成和发展/63

2.3.1 热力学第一定律的建立/64

2.3.2 热力学第二定律的建立/69

2.3.3 热力学第三定律的建立/72

 2.4 热力学定律及其应用/73

2.4.1 热力学第一定律/73

2.4.2 热力学第二定律/80

 2.5 熵、信息和能量/82

2.5.1 熵/82

2.5.2 熵与信息/84

2.5.3 熵与能量/87

 2.6 经典力学、热学与第一次技术革命/88

2.6.1 经典力学与科学革命/88

2.6.2 经典热学与技术革命/89

 思考题与习题/94

第3章 电磁学概论/96

 3.1 静电场的概念与规律/96

3.1.1 电荷及相关定律/96

3.1.2 电场/97

3.1.3 静电场中的导体和电介质/103

 3.2 稳恒磁场的概念与规律/104

3.2.1 磁场与磁感应强度/104

3.2.2 毕奥?萨伐尔定律/106

3.2.3 磁场高斯定理/107

3.2.4 安培环路定理/109

3.2.5 磁场对运动电荷的作用/111

3.2.6 载流导线在磁场中所受的力/111

3.2.7 磁场中的磁介质/112

 3.3 电磁感应的概念与规律/113

3.3.1 电磁感应现象/113

3.3.2 电磁感应相关定律/113

3.3.3 感应电动势/114

3.3.4 自感和互感/117

3.3.5 电磁感应的应用/118

 3.4 麦克斯韦与电磁场理论/123

3.4.1 麦克斯韦简介/123

3.4.2 位移电流与电磁场基本方程的积分形式/126

3.4.3 麦克斯韦方程组/128

 3.5 经典电磁理论与第二次技术革命/129

3.5.1 第二次技术革命的科学理论支持/129

3.5.2 经典电磁理论与电动机、发电机的发明/129

3.5.3 新通信工具的发明与应用/131

3.5.4 静电的应用/132

3.5.5 电磁场的应用/135

 3.6 现代通信与信息社会/137

3.6.1 电磁波/138

3.6.2 无线电通信/139

3.6.3 电磁屏蔽技术/141

 思考题与习题/144

第4章 光学概论/146

 4.1 光的电磁理论与光的特性/146

4.1.1 光的电磁理论/146

4.1.2 光矢量/147

4.1.3 光程/147

 4.2 光的干涉/149

4.2.1 相干光的获得/149

4.2.2 双缝干涉/150

4.2.3 洛埃镜实验/152

4.2.4 薄膜干涉/152

 4.3 光的衍射/156

4.3.1 光的衍射现象/157

4.3.2 惠更斯?菲涅耳原理/157

4.3.3 单缝夫琅和费衍射/157

4.3.4 光栅衍射/159

4.3.5 光学仪器的分辨本领/162

 4.4 光的偏振/164

4.4.1 线偏振光与自然光/164

4.4.2 马吕斯定律/165

4.4.3 布儒斯特定律/166

 4.5 光学的工程应用/167

4.5.1 光纤通信/167

4.5.2 液晶技术/168

4.5.3 光弹性效应/170

4.5.4 克尔效应/170

4.5.5 旋光效应/171

4.5.6 磁光效应/171

4.5.7 立体电影/172

4.5.8 数码照相机/173

 思考题与习题/174

第5章 相对论基础/176

 5.1 狭义相对论产生的历史背景/176

5.1.1 电磁理论在伽利略变换下的非协变性/176

5.1.2 迈克耳孙?莫雷实验的零结果/178

5.1.3 洛伦兹的理论/179

5.1.4 庞加莱的卓见/181

 5.2 相对论的时空观/183

5.2.1 爱因斯坦小传/183

5.2.2 洛伦兹变换的导出/185

5.2.3 速度的变换/187

5.2.4 狭义相对论的时空观/188

5.2.5 相对论的几何描述/194

 5.3 相对论动力学/197

5.3.1 相对论质量/197

5.3.2 质能关系/199

5.3.3 能量-动量关系/201

 5.4 相对论的启迪/202

5.4.1 相对论对物理学的影响/202

5.4.2 相对论对人类思维发展的影响/203

5.4.3 相对论对哲学的影响/204

 思考题与习题/205

第6章 量子论基础/207

 6.1 黑体辐射与普朗克量子假设/207

6.1.1 历史背景/207

6.1.2 黑体辐射/208

6.1.3 普朗克公式/211

6.1.4 黑体辐射应用/212

 6.2 光电效应及康普顿效应/213

6.2.1 光电效应/213

6.2.2 爱因斯坦光子假说/214

6.2.3 康普顿效应/216

 6.3 玻尔的氢原子理论/217

6.3.1 氢原子光谱的实验规律 /218

6.3.2 玻尔的氢原子理论/219

6.3.3 玻尔理论对氢原子光谱的解释/221

 6.4 物质波与不确定关系/223

6.4.1 德布罗意波/223

6.4.2 德布罗意波的统计解释/224

6.4.3 不确定关系/225

 6.5 量子力学基础/225

6.5.1 微观粒子状态的描述/226

6.5.2 波函数的物理意义/226

6.5.3 薛定谔方程/228

 6.6 哥本哈根学派与EPR学派的争论/230

 6.7 近代物理学与第三次技术革命/235

6.7.1 近代物理学的建立和发展/235

6.7.2 第三次技术革命/237

6.7.3 近代物理学的实际应用/239

 6.8 激光与红外/244

6.8.1 激光器的发明/244

6.8.2 激光的原理/246

6.8.3 激光的特性/249

6.8.4 激光的应用/250

6.8.5 红外技术/252

 6.9 固体能带与半导体/255

6.9.1 固体的能带/255

6.9.2 绝缘体、导体和半导体/256

6.9.3 半导体的导电机理/257

6.9.4 P-N结/258

 思考题与习题/259

附录A 历届诺贝尔物理学奖汇总/261

附录B 世界十大经典物理实验/269

附录C 著名物理学家英语生平/272

附录D 部分习题参考答案/279

参考文献/283