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第1部分 科学理论的产生1

第1章 解释的性质1

引言1

解释的种类3

阿基米德和阿基米德定律7

阿基米德定律的进一步解释8

气体动力学9

科学理论怎样才能被人们接受11

词汇表14

问题15

第2章 行星的运动——一个科学理论的例子17

引言17

星球的运动18

托勒密系统21

哥白尼24

伽利略：惯性和相对论26

第谷和开普勒27

椭圆29

行星运动定律29

卫星和彗星31

牛顿33

水平运动和竖直运动的相互独立性34

力学原理38

引力的其他结果39

词汇表41

问题45

第3章 光的速度46

引言46

电荷49

磁力51

电磁理论53

电荷和电流56

相对论62

哪个先发生？一场不可调和的争论65

时间和空间68

相对论是一种科学的理论70

相对论的一些其他结果71

词汇表74

问题77

第2部分 能的概念79

第4章 能——一个物理基本定律79

引言79

守恒定律80

“水守恒定律”：一个不十分成功的定律80

能量的定义84

重量和质量87

动能88

定标：计算转换系数92

重力势能93

弹性势能97

机械能99

词汇表99

问题102

第5章 能量概念的应用104

引言104

弹簧上的重物105

能量的损耗106

撑杆跳运动107

功率109

骑车和跑步110

力111

用能量定义的其他物理量112

大气的压强113

电池中的能量116

词汇表119

问题120

第6章 波动和声音122

引言122

波的定义124

波的种类125

频率、周期和波长127

乐器的原理129

波是沿直线传播的吗？133

波的干涉135

正激波和声爆138

物理学中的波140

词汇表141

问题142

第7章 热能144

引言144

温度145

热能147

温度混合问题149

比热151

潜热152

热是一种能量形式152

实验：测量1卡热能是多少焦耳153

热能和分子动力学156

词汇表158

问题159

第8章 化学能——原子和光合作用161

引言161

燃烧热162

原子和分子164

能量的贮存168

火的产生170

人体内的能量171

光合作用172

我们的能量来源174

词汇表178

问题180

第9章 热机——热力学第二定律182

引言182

热机183

热机的特性185

热机的低效率所产生的后果187

卡诺热机189

冰箱193

热力学第二定律194

克劳修斯命题和开耳芬命题是等价的196

第二定律的分子观点199

词汇表202

问题203

第3部分 电磁频谱205

第10章 电磁波205

引言205

电动势的测量206

电磁波的产生209

波的产生209

频率和波长211

无线电波和雷达212

AM和FM无线电广播213

电磁波的检测215

红外线216

辐射热测量仪217

红外线源217

人体的红外辐射218

词汇表219

问题221

第11章 可见光和紫外线——波和粒子223

引言223

颜色224

为什么天空是蓝的226

可见光的波长229

光是一种电磁波229

紫外线232

量子理论234

波和粒子236

哲学问题237

20世纪物理学——量子力学239

词汇表240

问题242

第12章 X射线、γ射线及E＝mc2244

引言244

X射线245

X射线的发现247

小物体的检测251

一个量子能量的大小252

高能加速器254

γ射线257

正负电子偶的产生258

质量和能量260

词汇表262

问题263

第4部分 边缘科学265

第13章 原子能265

引言265

原子核267

中子和同位素269

放射性和半衰期271

结合能曲线276

裂变279

连锁反应和原子能反应堆281

中微子284

反粒子286

亚核粒子287

词汇表290

问题292

第14章 太阳系外294

引言294

太阳的年龄295

恒星的诞生296

恒星的死亡298

广义相对论304

星系307

宇宙的膨胀309

类星体312

结论313

词汇表313

问题315

附录(专名表)317