物理思想与人文精神的融合

第一章 两种文化的历史演变
§1-1 源远流长的中华文明
一、五千年光辉历史的回眸——夏商周断代工程
二、中国四大发明对世界文明作出伟大贡献
§1-2 探讨我国科学在历史上逐渐落后的原因——“李约瑟难题
§1-3 试论东方哲学与西方哲学的异同
一、哲学是什么?一东西方不同的“开局
二、从《易经》到老庄哲学和元气论
三、西方哲学为何对近代科学起促进作用?
§1-4 文艺复兴和科学革命两种文化的分裂
§1-5 可持续发展呼唤东西方文化的融合
§1-6 21世纪需要科学文化与人文文化的融合
附录1 A谁最早发现美洲?
思考题
参考资料

第二章 经典力学的建立和发展
§2-1 坐标系位置矢量速度
§2-2 从哥白尼到开普勒
一、向地心说挑战——哥白尼创立日心说
二、开普勒行星运动三定律
§2-3 伽利略和近代力学的诞生
一、坚持真理支持哥白尼学说
二、斜面实验提出自由落体定律和惯性运动概念
三、伽利略对科学方法的贡献
§2-4 牛顿和经典力学的成熟
一、牛顿简历
二、牛顿运动三定律
三、万有引力定律的创立过程：
四、牛顿的自然哲学思想
五、站在巨人肩上的牛顿
六、牛顿物理学的局限性
§2-5 动量守恒定律机械能守恒定律
一、动量力的冲量动量守恒定律
二、机械运动的两种量度——动量和动能
三、重力势能功机械能守恒定律
四、进一步讨论几个问题
§2-6 弹性和振动
一、胡克定律和弹性势能
二、振动的描述
§2-7 角动量角动量守恒定律
一、从开普勒第二定律引进角动量概念
二、角动量守恒定律及其应用
思考题
习题
参考资料

第三章 从静电现象到电磁波
§3-1 静电和静磁现象的研究
一、静磁和静电现象的早期研究
二、库仑定律
三、从库仑定律的建立看类比方法的重要性
§3-2 电流的产生及其磁效应
一、从动物电研究到伏打电堆发明
二、奥斯特发现电流磁效应
三、安培对电流磁效应的深入研究
§3-3 电磁感应定律
一、电磁感应现象的发现
二、创造性的科学思维——磁感线与场概念的引入
三、带电粒子在电场和磁场中所受的力和场强的定义
四、磁通量
五、楞次定律
六、法拉第电磁感应定律及其应用
七、做一个“平凡的法拉第
§3-4 麦克斯韦电磁场理论的建立与电磁波的发现
一、一场伟大的变革
二、麦克斯韦方程组的建立
三、预言电磁波实现第三次大综合
思考题
习题
参考资料

第四章 光的本性是什么?
§4-1 光的微粒说
一、牛顿对光的色散的研究
二、牛顿的微粒说
§4-2 光的波动说
一、惠更斯的波动说
二、光的反射
三、光的折射
四、光的全反射
§4-3 光的干涉衍射偏振
一、双缝干涉和薄膜干涉
二、单缝衍射和单孔衍射仪器分辨率
三、光的偏振
§4-4 光的波粒二象性
一、光电效应和爱因斯坦的“光子”假设
二、康普顿效应
§4-5 多普勒效应及其应用
§4-6 玻尔公式光的共振吸收激光原理
一、两能级原子与光的相互作用
二、爱因斯坦关于受激辐射的预言和激光的发明
三、激光冷却玻色一爱因斯坦凝聚
§4-7激波和切连科夫辐射
附录4A光速的测量
思考题
习题
参考资料

第五章 打开微观世界研究大门的三大发现
§5-1 x射线的发现
一、阴极射线的发现及其本性的争论
二、一种新射线的发现
三、偶然中有必然
四、x射线的本性和应用
§5-2 放射性的发现：
一、贝可勒尔的一个惊人的意外发现
二、贝可勒尔的“先验观念”和居里夫人的新的突破
三、d、B和r三种射线
四、放射性衰变规律
§5-3 电子的发现
一、阴极射线本性之争宣告结束
二、要敢于突破传统观念
三、电子发现对现代科学和技术发展的深远意义
附录5 A卡文迪许实验室
一、追求卓越不断开拓新的研究领域
二、善于选择和培养优秀人才
三、优良的传统和学风
思考题
习题
参考资料

第六章 物质观的革命——量子论
§6-1 开创物理学新时代的“量子”概念的提出
一、背景——两朵乌云
二、观念的根本突破——“能量量子化”假设
三、量子观念在“非难”中得到发展
§6-2 第一个钻到原子中心的人——卢瑟福
一、J．J．汤姆孙的原子模型
二、a粒子探针的奇迹
三、卢瑟福的“原子核式结构”模型的提出和遭遇
四、卢瑟福的预言和“中子”的发现
§6-3 和谐的乐章——玻尔模型
一、行星模型的鉴赏家
二、玻尔原子结构模型的基础
三、玻尔模型
四、玻尔模型的贡献与困难
五、哥本哈根精神
§6-4 德布罗意与物质波
一、一个从文科转到理科的博士生
……
第七章 热力学基础 熵与概率 统计规律性
第八章 时空观的革命——相对论
第九章 物理亦文化
结束语 人类从何处来？向何处去？
习题答案
附表