文科物理 物理思想与人文精神的融合【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

文科物理 物理思想与人文精神的融合PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第一章 两种文化的历史演变1

1-1 源远流长的中华文明1

一、五千年光辉历史的回眸——夏商周断代工程1

二、中国四大发明对世界文明作出伟大贡献2

1-2 探讨我国科学在历史上逐渐落后的原因——“李约瑟难题”5

1-3 试论东方哲学与西方哲学的异同8

一、哲学是什么？——东西方不同的“开局”8

二、从《易经》到老庄哲学和元气论11

三、西方哲学为何对近代科学起促进作用？14

1-4 文艺复兴和科学革命 两种文化的分裂16

1-5 可持续发展呼唤东西方文化的融合20

1-6 21世纪的科学需要文理相通22

附录1A 谁最早发现美洲？23

思考题25

参考资料26

第二章 经典力学的建立和发展28

2-1 坐标系 位置矢量 速度29

2-2 从哥白尼到开普勒31

一、向地心说挑战——哥白尼创立日心说31

二、开普勒行星运动三定律32

2-3 伽利略和近代力学的诞生35

一、坚持真理 支持哥白尼学说35

二、提出落体定律和惯性运动概念36

三、对科学方法的贡献39

2-4 牛顿和经典力学的成熟39

一、牛顿简历39

二、牛顿力学三定律40

三、万有引力定律的创立过程41

四、牛顿的自然哲学思想47

五、站在巨人肩上的牛顿49

六、牛顿物理学的局限性49

2-5 动量守恒定律 机械能守恒定律50

一、动量 力的冲量 动量守恒定律50

二、机械运动的两种量度——动量和动能52

三、重力势能 功 机械能守恒定律53

四、进一步讨论几个问题54

2-6 弹性和振动55

一、胡克定律和弹性势能55

二、振动的描述58

2-7 角动量 角动量守恒定律60

一、角动量60

二、角动量守恒定律62

三、轨道形状63

附录2A 刚体的转动惯量 角动量 转动能64

附录2B 摩擦力66

附录2C 航天技术的新进展 火星和土星的探测68

思考题70

习题70

参考资料73

第三章 从静电现象到电磁波74

3-1 静电和静磁现象的研究75

一、静磁和静电现象的早期研究75

二、库仑定律77

三、从库仑定律的建立看类比方法的重要性80

3-2 电流的产生及其磁效应80

一、从动物电研究到伏打电堆发明80

二、奥斯特发现电流磁效应81

三、安培对电流磁效应的深入研究83

3-3 电磁感应定律86

一、电磁感应现象的发现86

二、创造性的科学思维——磁感线与场概念的引入88

三、带电粒子在电场和磁场中所受的力和场强的定义91

四、磁通量94

五、楞次定律96

六、法拉第电磁感应定律97

七、做一个“平凡的法拉第”100

3-4 麦克斯韦电磁场理论的建立与电磁波的发现101

一、一场伟大的变革101

二、麦克斯韦方程组的建立102

三、预言电磁波实现第三次大综合104

思考题106

习题107

参考资料108

第四章 光的本性是什么？109

4-1 光的微粒说110

一、牛顿对光的色散的研究110

二、牛顿的微粒说111

4-2 光的波动说112

一、惠更斯的波动说112

二、光的反射113

三、光的折射114

四、光的全反射115

4-3 光的干涉 衍射 偏振117

一、双缝干涉和薄膜干涉117

二、单缝衍射和单孔衍射 仪器分辨率120

三、光的偏振123

4-4 光的波粒二象性126

一、光电效应和爱因斯坦的“光子”假设126

二、康普顿效应130

4-5 多普勒效应132

4-6 玻尔公式 光的共振吸收 激光原理134

一、两能级原子与光的相互作用134

二、爱因斯坦关于受激辐射的预言和激光的发明135

三、激光冷却 玻色-爱因斯坦凝聚137

4-7 激波和切连科夫辐射138

附录4A 光速的测量139

思考题141

习题141

参考资料142

第五章 打开微观世界研究大门的三大发现143

5-1 X射线的发现144

一、阴极射线的发现及其本性的争论144

二、一种新射线的发现146

三、偶然中有必然147

四、X射线的本性和应用148

5-2 放射性的发现148

一、贝克勒尔的一个惊人的意外发现148

二、贝克勒尔的“先验观念”和居里夫人的新的突破150

三、α、β和γ三种射线153

四、放射性衰变规律156

五、放射性发现的社会影响和广泛应用158

5-3 电子的发现159

一、阴极射线本性之争宣告结束159

二、要敢于突破传统观念161

三、电子发现对现代科学和技术发展的深远意义161

附录5A 卡文迪许实验室162

一、追求卓越不断开拓新的研究领域162

二、善于选择和培养优秀人才163

三、优良的传统和学风163

思考题164

习题164

参考资料164

第六章 物质观的革命——量子论166

6-1 开创物理学新时代的“量子”概念的提出167

一、背景167

二、观念的根本突破167

三、量子观念在“非难”中得到发展170

6-2 第一个钻到原子中心的人——卢瑟福171

一、J.J.汤姆孙的原子模型171

二、d粒子探针的奇迹171

三、卢瑟福的“原子核式结构”模型的提出和遭遇173

四、卢瑟福预言核内存在“中子”174

6-3 和谐的乐章——玻尔模型176

一、行星模型的鉴赏家176

二、玻尔原子结构模型的基础176

三、玻尔模型177

四、玻尔模型的贡献与困难182

五、哥本哈根精神183

6-4 德布罗意与物质波186

一、背景知识186

二、物质波的提出187

三、电子波性的实验验证189

6-5 描写物质波动的方程及波函数的统计解释191

一、薛定谔波动方程191

二、波函数的统计解释192

三、对量子力学作出重要贡献的其他物理学家193

四、一场在20世纪传为佳话的科学争论194

思考题197

习题197

参考资料198

第七章 统计规律性 混沌 熵与信息200

7-1 力学中的机械决定论200

7-2 混沌202

7-3 宏观不可逆性与熵的概念209

一、时间箭头与洛喜密特佯谬209

二、概率与熵211

7-4 麦克斯韦分布和玻尔兹曼分布214

7-5 物态变化 相变潜热和热力学第一定律217

7-6 从比热容看物质结构221

7-7 信息与概率的关系——信息量的定义230

附录7A 全球暖化会引发气候突变吗？234

附录7B 地磁异常预兆着磁极反转吗？238

思考题240

习题240

参考资料241

第八章 时空观的革命——相对论242

8-1 光速不变性和同时性的相对性243

一、力学相对性原理和伽利略变换243

二、测量“以太风”的迈克耳孙-莫雷实验244

三、爱因斯坦的追光佯谬狭义相对论的两个基本原理246

8-2 洛伦兹收缩 洛伦兹变换 速度相加定律250

一、由光速不变原理导出洛伦兹收缩250

二、洛伦兹变换251

三、速度相加定律254

8-3 质量随速度而增大 质能关系254

一、质-能等价关系的导出255

二、狭义相对论中的多普勒效应258

三、核的聚变和裂变 太阳能 原子能260

8-4 广义相对论简介262

一、等效原理和广义协变原理262

二、有引力场的空间-时间是弯曲的264

三、光在引力场中的红移267

四、光线或无线电波在经过引力场时的偏折267

五、水星轨道近日点的进动268

六、双星的引力辐射270

思考题270

习题270

参考资料271

第九章 天体物理学的新发展（简介）273

9-1 夜晚的天空为什么是黑暗的？274

9-2 宇宙大爆炸理论 哈勃红移 宇宙微波背景辐射及其他277

9-3 白矮星和中子星281

9-4 宇宙中的X射线源283

9-5 γ射线暴286

9-6 黑洞288

一、黑洞及其视界288

二、小黑洞——恒星演化的一种结局289

三、大黑洞——星系和类星体有联系吗？290

9-7 暗物质与暗能量之谜293

一、天体距离和哈勃常数的测定293

二、宇宙年龄与膨胀是加速还是减速有关294

三、宇宙膨胀平坦性与物质密度的关系295

四、暗物质存在的证据和迷惑296

五、宇宙膨胀正在加速宇宙常数和暗能量之谜297

六、反引力——一种新的猜测299

思考题300

参考资料300

第十章 物理亦文化302

10-1 现代物理学的认识论302

一、认识论的相对性原理303

二、什么实验最美？305

三、测量与信息308

四、物质结构观的演变311

10-2 现代物理学的方法论314

一、模型方法的实质315

二、对称性在物理学中的地位316

10-3 从相对真理到绝对真理319

附录10A 人类社会的历史321

附录10B 地球上生物的进化史324

思考题325

参考资料326

结束语 人类从何处来？向何处去？327

附录 关于治学之道的若干思考332

参考资料337

习题答案338

附表340

表1 物理常数和天文常数表340

表2 一些稳定核素的丰度及原子质量342

表3 一些放射性核素的衰变类型和半衰期343