目 錄
第一章 導 論
1.1世界為什麼變化這麼快
1.2從自然哲學到物理學
一 中國古代的世界圖景和哲學觀
二 古代西方哲學觀和物理知識
三 古代阿拉伯的物理知識
四 歐洲中世紀的科學為何發展緩慢
1.3經典物理學産生的條件和建立過程
一 文藝復興
二 天文學的突破
三 伽利略和近代力學的誕生
四 笛卡兒、惠更斯和牛頓
1.419世紀物理學的成就和危機
一 電磁現象的研究
二 從法拉第到麥剋斯韋
三 熱力學與統計物理的建立和發展
四 經典物理學的“危機”，兩朵烏雲和三大發現
1.520世紀物理學的發展及其特點
一 嚮微觀世界和宇宙空間進軍
二 嚮新事物和“復雜性”進軍
三 物理學與高新技術
1.6物理學的社會教育和思想文化功能
一 科學的雙重功能
二 物理學是“求真”的
三 物理學是“至善”的
四 物理學是“美”的
參考資料
第二章 航天與力學
2.1萬有引力定律的發現
一 牛頓生平
二 月亮為什麼不掉下來
三 萬有引力定律的建立
四 海王星的發現
2.2宇宙速度與動量及機械能守恒
一 火箭推進原理與動量守恒定律
二 機械能守恒定律
三 三個宇宙速度
四 多級火箭
2.3衛星運動與角動量守恒
一 人造地球衛星是怎樣發射的
二 橢圓軌道與角動量守恒定律
三 失重現象及其解釋
2.4人造地球衛星的應用
一 通信衛星
二 氣象衛星
三 地球資源衛星
四 科學探測衛星
五 太空實驗
附錄2A 火箭推進與齊奧爾科夫斯基公式
附錄2.B 人造地球衛星等航天器的返迴
習 題
參考資料
第三章 無處不在的波
3.1振 動
一 一個彈簧振子的振動
二 振動的描述
三 電（偶極）振子模型
3.2聲 波
一 聲波――縱波
二 波的描述
三 聲壓、聲強級和噪聲
3.3電磁波概述
一 電磁波發現的曆史
二 電磁波譜
三 無綫電波的産生
四 電磁波――橫波
3.4光的反射、摺射和全反射
一 惠更斯原理
二 鏡麵反射
三 兩種媒質界麵上光的摺射和反射
四 全反射
3.5光的乾涉、衍射和偏振
一 光的乾涉
二 光的衍射和分辨本領
三 全息 照相
四 有趣的偏振光
3.6無綫電波、廣播和電視
一 無綫電波的傳播
二 無綫電廣播
三 傳真和電視
四 頻帶寬度、載波頻率和頻道數目的關係
3.7微波、雷達及其應用
一 微波通信
二 雷達、多普勒效應
三 微波能的利用
習 題
參考資料
第四章 奇妙的有色和無色世界――光與物質的相互作用
4.1光的量子性
一 光電效應
二 康普頓效應
三 電子對效應
四 三種效應的相對重要性
五 光的“波粒二重性”
4.2量子能級間的躍遷和輻射譜
一 原子的定態和量子能級
二 能級間躍遷的玻爾公式
三 原子、分子和固體的光譜概述
4.3顔色從哪裏來
一 光的三原色
二 色視覺
三 光與原子相互作用的振子模型
四 天空為什麼是藍色的
五 雲為何是白色的
六 物質的顔色和光的吸收
4.4紅外綫與紫外綫
一 紅外綫的産生和吸收
二 紅外綫的探測及其應用
三 紫外綫的性質、應用及其防護
附錄4A 黑體輻射
習 題
參考資料
第五章 微觀世界及其探索
5.1揭開研究微觀世界序幕的三大發現
一 X射綫的發現
二 放射性的發現
三 電子的發現
5.2原子結構
一 盧瑟福散射和原子核的發現
二 玻爾模型
三 電子的波粒二重性
四 粒子運動的測不準關係
5.3X射綫與原子結構
一 X射綫的産生和X射綫譜
二 X射綫的應用
5.4原子核的結構
一 中子的發現
二 一種新的相互作用力――核力
三 核能來源
四 α，β和γ放射性衰變
五 核子結構
六 神秘的反物質
5.5探索微觀世界奧秘的近代技術
一 電子顯微鏡
二 質子激發X射綫熒光分析（PIXE）
三 中子活化分析
四 高能電子散射和粒子對撞機
五 掃描隧道顯微鏡（STM）
六 原子力顯微鏡
習 題
參考資料
第六章 光彩奪目的新光源
6.1激光産生原理與激光器結構
一 激光産生原理
二 激光簡史和我國的激光技術
三 激光器的結構
四 激光器的種類
6.2激光的特性及應用
一 激光的主要特性
二 激光應用簡介
6.3同步輻射光源的發現和特性
一 同步輻射的發現
二 中國科學傢的貢獻
三 同步輻射的特性
6.4同步輻射裝置和應用簡介
一 同步輻射光源的組成部分
二 同步輻射裝置的發展
三 同步輻射應用簡介
習 題
參考資料
第七章 物理學與材料科學
7.1物質結構的基礎知識
一 元素是構成材料的最小單位
二 分子的鍵型和構形
三 晶體的結閤類型和結構
四 晶體特性
五 非晶凝聚態物質
7.2半導體
一 什麼是半導體
二 本徵半導體和雜質半導體
三 半導體矽材料
四 半導體材料的應用簡介
7.3超導材料
一 超導體的基本特性
二 常規超導與高溫超導
三 超導應用簡介
7.4新型磁功能材料
一 電子 自鏇
二 什麼是巨磁電阻效應
三 産生巨磁電阻的基本原理
四 巨磁電阻效應的應用
7.5納米材料與C60結構
一 納米材料
二 納米加工與原子操縱
三 舉世矚目的C6
76先進陶瓷與新型金屬
一 先進陶瓷
二 新型金屬
參考資料
第八章 信息技術
8.1信息和信息技術
一 信息的重要作用
二 信息技術發展的三個時期
8.2信息的獲取
一 傳感器技術
二 遙感技術及其分類
三 不同波段的三類遙感及其應用
8.3信息的傳輸
一 移動通信手段的發展
二 電子郵件
三 衛星通信
四 光縴通信
五 數字通信技術
8.4信息的處理和應用
一 信息的處理
二 信息技術的廣泛應用
參考資料
第九章 物理學是能源科學的基礎
9.1能源概況
一 能源及其分類
二 物理學與能源科學
三 能源與環境
四 能源危機
9.2能源利用和開發
一 熱能及其到機械能的轉換
二 電 能
三 機械能
四 太陽能
五 乾淨的氫能
9.3裂變反應堆――核電站
一 裂變發現及裂變能的釋放
二 鏈式反應的可能性及可控性
三 可控鏈式反應的實現
四 核電站簡介
五 核電的優勢及發展概況
六 新一代核電站的研究開發
9.4可控熱核聚變反應
一 如何實現自持的聚變反應
二 太陽中的熱核聚變反應――引力約束
三 磁約束裝置
四 慣性約束核聚變――激光核聚變
附錄9A 空氣質量監測與空氣汙染指數
習 題
參考資料
第十章 醫學中的物理學
10.1生物電磁效應在診斷和治療中的作用
一 生物電的發現
二 人體生物電的由來
三 心肌細胞的電興奮和人工心髒起搏
四 生物磁現象
五 磁場與人體健康
10.2超聲在醫學上的應用
一 超聲波的産生和接收
二 超聲波的特性
三 超聲診斷
四 利用超聲多普勒技術測量血流速度
五 超聲治療
10.3放射性藥物在診斷和治療中的應用
一 放射性的基本規律
二 短壽命核素的生産和保存
三 放射性藥物用於診斷
四 放射性藥物用於治療
10.4激光在醫學上的應用
一 激光的生物效應
二 激光刀用於切割（氣化）或燒灼治療
三 激光縴維內窺鏡
四 低功率激光的醫學應用
10.5神奇的粒子手術刀
一 γ 刀
二 醫用電子直綫加速器
10.6CT技術和磁共振成像技術
一 從X射綫攝影到XCT和ECT
二 磁共振成像
習 題
參考資料
第十一章 生命科學與物理學
11.1什麼是生命
一 對生命現象認識的發展
二 從細胞水平看生命
三 從分子水平看生命（DNA簡介）
二 恒星的演化及其歸宿
三 從“天關客星”到脈衝星的發現
四 黑 洞
12.6太陽係和地球的起源與演化
一 太陽係概貌
二 太陽係的起源和演化
三 地球的起源和演化
四 做人是幸運的
習 題
參考資料
第十三章 從20世紀物理學看世界
13.1物理學的方法論
一 模型方法為什麼靈
二 科學假說的重要作用
三 類比方法在科學發現和理論構建中的重要性
四 “統一性”是物理學的執著追求
五 嚮“邊緣”開拓，嚮“極限”挑戰，從“交叉”處找突破口
六 物理學研究中個人與集體的關係
13.2物理學的認識論
一 認識論的相對性原理
一 認識始乾變革
三 從相對真理到絕對真理
四 對科學傢失誤的認識
五 科學技術是一把“雙刃劍”
六 既是演員，又是觀眾
參考資料
物理常數和天文常數錶
習題答案
· · · · · · (收起)