物理学概论(第2版)

目 录 **章 导论 1 **节 关于科学 2 一、科学及科学方法 2 二、科学与伪科学、文化、艺术 及宗教 6 第二节 关于物理学 9 一、物理学的概念 9 二、物理学的分支 10 第三节 物理学中的科学思想及人文 精神 11 一、物理学中的科学思想 11 二、物理学中的人文精神 12 第四节 物理学决定人类的未来 13 一、关于人类 14 二、科技文明中人类的未来 15 本章思维导图 16 复习思考题 18 第二章 运动的描述 20 **节 亚里士多德的运动 21 一、对运动常识性的看法 21 二、亚里士多德运动的局限性 21 第二节 惯性定律 22 一、中世纪的认识 22 二、笛卡儿的认识 22 三、惯性定律的概述 23 第三节 描述运动的物理量 24 一、位置 24 二、速度 27 三、加速度 28 第四节 落体运动和抛体运动 30 一、落体运动 30 二、抛体运动 32 本章思维导图 34 复习思考题 35 第三章 对于运动的解释 37 **节 力使物体产生加速度 38 一、力的定义 38 二、常见的力 38 三、力产生加速度 43 第二节 牛顿第二运动定律 44 一、合力的作用 44 二、牛顿第二运动定律概述 45 第三节 牛顿第三运动定律 46 一、作用力与反作用力 46 二、牛顿第三运动定律概述 47 第四节 牛顿运动定律的应用 48 一、在现代科技中的应用 48 二、牛顿运动定律中的人文思想 50 本章思维导图 51 复习思考题 53 第四章 牛顿世界观 55 **节 牛顿统一论 56 一、苹果和月亮的思考 56 二、牛顿统一论概述 57 第二节 引力：宇宙的起源 58 一、引力：太阳系演化的驱动力 58 二、引力：质量更大的恒星死亡的 诱因 59 第三节 牛顿的机械宇宙观 60 一、牛顿世界观 60 二、机械世界观 61 第四节 牛顿物理学的局限性 62 一、适用范围的局限性 62 二、时空观的局限性 63 本章思维导图 65 复习思考题 66 第五章 动量和能量 68 **节 动量和角动量 69 一、动量和动量守恒 69 二、角动量和角动量守恒 72 第二节 功 75 一、做功 75 二、功率 76 第三节 能量 77 一、能量概述 77 二、能量守恒 80 第四节 未来的能量选择 81 一、能量效率 81 二、能量的来源 82 三、未来的能量选择概述 83 本章思维导图 86 复习思考题 87 第六章 热现象及热力学基本定律 89 **节 温度和热量 90 一、温度 90 二、热量 92 三、热传递 93 第二节 热力学**定律 96 一、内能 96 二、热力学**定律概述 97 第三节 热力学第二定律 100 一、热机 100 二、热力学第二定律概述 102 第四节 熵 106 一、熵的物理定义 106 二、熵的人文启示 109 本章思维导图 109 复习思考题 111 第七章 光和电磁学 112 **节 波 113 一、波的产生 113 二、波的特征量 115 三、多普勒效应 116 第二节 光 117 一、光的波动性 117 二、光的偏振 120 三、光的本性 122 第三节 电学 123 一、电荷 123 二、电流 125 三、电场 127 第四节 磁学 128 一、磁场 128 二、电磁感应 129 三、麦克斯韦的电磁场理论 131 四、电磁波谱 131 第五节 原子和原子核 133 一、原子模型 133 二、原子核与放射性 136 本章思维导图 138 复习思考题 140 第八章 相对论和现代时空观 142 **节 狭义相对论 143 一、运动的相对性 143 二、狭义相对论的基本假设 145 三、狭义相对论的时空观 146 四、质能等价 151 第二节 广义相对论 153 一、等效原理 153 二、引力和时空 155 三、相对论与政治及艺术 160 第三节 窥视宇宙 164 一、宇宙的起源 164 二、宇宙暴胀 166 三、暗物质 166 四、暗能量 168 第四节 探寻地外生命 169 一、地球上生命出现的条件 169 二、其他行星出现生命的可能性 169 本章思维导图 171 复习思考题 172 第九章 量子观念 174 **节 早期量子论 175 一、普朗克能量子假设 175 二、光的量子化 178 三、光的波粒二象性 180 第二节 物质的量子奥秘 183 一、德布罗意波：实物的波动性 183 二、物质波的实验验证 183 三、物质波的统计解释 184 第三节 量子力学 186 一、量子力学概述 186 二、不确定关系 188 三、量子非局域性 191 四、量子隧穿效应 194 五、量子世界观 195 第四节 量子场 197 一、量子场论 197 二、量子电动力学 199 三、反物质 201 本章思维导图 203 复习思考题 205 第十章 物理与人类未来 207 **节 计算机的未来 208 一、用能量擦除记忆 208 二、虚拟现实 209 三、心力控制计算机 211 第二节 人工智能的未来 213 一、无处不在的机器人 213 二、人工智能与工业5.0 216 三、人工智能的未来概述 217 第三节 大数据与社会的未来 221 一、云计算、云存储及移动 互联网 221 二、大数据规划城市 222 三、大数据帮助公共健康 223 四、大数据与私人数据安全 224 第四节 地球的未来 225 一、核武器 225 二、时空旅行和时间机器 226 三、地球的危险 229 第五节 人类的未来 230 一、医学的未来 230 二、财富的未来 232 三、人类的未来概述 234 本章思维导图 235 复习思考题 237 参考文献 239