《物理学导论》共16讲，内容包括热力学与统计、特殊的物质——电磁场、温度与能量、光学与现代光技术、天文学漫谈、元素的起源、磁学基础与常见磁现象、超导电性基础及应用、量子力学与量子信息学、从电磁学到狭义相对论、固体物理基础与现代科技、从原子到夸克、粒子物理及粒子实验简介、磁性材料中的磁畴、实验与物理学发展以及新能源与物理。
《物理学导论》可作为高等学校理学类专业一年级本科生的通识课教材，也可供其他专业的教师和学生参考。
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目 录
前 言
第1讲 热力学与统计 1
1.1 热学发展简史 1
1.2 热的本质运动 2
1.3 热力学的四个定律 4
1.4 玻尔兹曼与统计力学 14
1.5 麦克斯韦妖与信息捕 16
1.6 普利高津与耗散结构(开放系统的热力学) 17
第2讲 特殊的物质——电磁场 20
2.1 静电场 20
2.2 磁场 26
2.3 电磁感应与电磁波 29
2.4 电磁波的应用 30
第3讲 温度与能量 33
3.1 事物的本性 33
3.2 热的本质 36
3.3 热力学第零定律温度 37
3.4 温度的标准——温标 37
3.5 绝对零度的探索 40
3.6 温室效应 40
3.7 能量守恒与转换 41
第4讲 光学与现代光技术 43
4.1 光的波动性 43
4.2 光的粒子性 46
4.3 光的波粒三象性 48
4.4 现代光技术简介 50
第5讲 天文学漫谈 53
5.1 引言 53
5.2 天文学发展简史 54
5.3 天文学的研究对象和内容 55
5.4 天文学的研究方法 64
5.5 天文学的分支科学 64
5.6 天文学与物理学的关系 65
5.7 光学天文望远镜的基本知识 66
5.8 21世纪天文学研究的重大热点问题 71
第6讲 元素的起源 74
6.1 引言 74
6.2 AGB星的结构与演化 77
6.3 外赋AGB星 78
6.4 贫金属星中子俘获元素丰度分布 78
6.5 中子俘获元素的星系化学演化 81
6.6 铅星与非铅星问题 82
6.7 s+r星问题 82
6.8 结束语 83
第7讲 磁学基础与常见磁现象 85
7.1 磁学基础 85
7.2 磁的故乡 86
7.3 生物磁现象 88
7.4 地球磁现象 91
7.5 宇宙磁现象 93
7.6 基本粒子磁现象 95
第8讲 超导电性基础及应用 98
8.1 超导体的发现历史 98
8.2 超导体的电磁特性 100
8.3 超导的微观理论解释 102
8.4 超导电性的主要应用 104
8.5 结束语 105
第9讲 量子力学与量子信息学 106
9.1 引言 106
9.2 光的波粒三象性 106
9.3 微观粒子的波粒二象性和量子力学的建立 109
9.4 量子信息学 112
9.5 小结 116
第10讲 从电碰学到狭义相对论 117
10.1 电磁场理论的研究对象 117
10.2 从静态场到变化场的历史变革 117
10.3 电磁场理论的局限性和经典时空观 117
10.4 爱因斯坦与狭义相对论 119
第11讲 固体物理基础与现代科技 122
11.1 固体物理基础的内容122
11.2 固体物理基础的地位 125
第12讲 从原子到夸克 126
12.1 引言 126
12.2 古代关于物质结构的观点 126
12.3 近代关于物质结构的原子观 127
12.4 原子的结构 128
12.5 原子核的结构 129
12.6 奇异粒子和共振态粒子的发现 130
12.7 物质的基元——夸克 131
第13讲 粒子物理及粒子实验简介 133
13.1 引言 133
13.2 物质的构成学说 134
13.3 我国的粒子物理实验研究 138
13.4 粒子物理研究的前景 139
第14讲 磁性材料申的磁畴 143
14.1 引言 143
14.2 磁畴 145
14.3 利用偏光显微镜观察磁畴的法拉第效应法 149
14.4 磁泡畴的产生和磁泡直径的测量 149
14.5 磁晶各向异性的观测152
第15讲 实验与物理学发展 157
15.1 实验在物理学中的地位和作用 157
15.2 物理学的研究方法理论与实验的相辅相成， 159
15.3 实践是检验真理的唯一标准 160
15.4 20世纪世界著名实验室 161
15.5 我国的重要实验室 163
15.6 新型部膜材料柯北省重点实验室 164
15.7 研究方向之一:新型非易失性存储器——电阻式存储器 167
第16讲 新能源与物理 170
16.1 什么是能源 170
16.2 能源的分类 170
16.3 目前世界经济的三大能源支柱 171
16.4 传统能源的缺陷 171
16.5 开发新能源的必要性 172
16.6 世界能源发展趋势——太阳能发展的必垂性 173
16.7 太阳能电池工作原理 174
16.8 光伏电池的结构组成179
16.9 太阳能电池分类 179
16.10 太阳能光伏发电的特点 179
16.11 太阳能光伏发电的发展 180
16.12 太阳能光伏发电的新技术开发 182
参考文献 184
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