本书作为“自然科学向导丛书”系列之一的“物之理(物理卷)”分册，将要向读者**解释物理学的基本概念和基本原理，介绍常见的物理现象及其蕴含的科学道理，以及物理学对社会发展的贡献等若干内容。本卷共分12章，涉及力学、声学、热学、光学、电磁学、无线电物理、粒子物理、相对论、宇宙与星系、量子力学、凝聚态物理、等离子体物理等内容。其中的力学、声学、热学、光学、电磁学、无线电物理与人们的日常生活密切相关，读者可以从中看到许多生活中司空见惯的事例，并且了解到这些现象背后的物理学原理，真正做到知其然，并知其所以然，从而体会到物理学的诸多奥妙。

**章 力学
一、经典力学的发展
经典力学的形成
经典力学主要研究宏观物体的机械运动规律，是研究通常尺寸的物体受力下的形变以及速度远小于光速时运动过程的自然科学。经典力学是物理学、天文学和许多工程学的基础，机械、建筑、航天器和船舰等的合理设计都必须以经典力学为基本依据。
力学知识*早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的经验。古代人从对日、月运行的观察中，从弓箭、车轮等的使用中，了解了一些简单的运动规律（如匀速的移动和转动）。对力和运动之间的关系，只是在欧洲文艺复兴时期以后才逐渐有了正确的认识。战国时期的墨翟对力学、声学和光学方面都有研究；阿基米德（Archimedes，公元前287-前212）擅长对物理问题进行数学处理，他提出了杠杆平衡的学说，奠定了静力学的基础；哥白尼（Copernicus，1473-1543）的日心说彻底动摇了中世纪宗教世界观的基础，把科学从神学和经院哲学中解放了出来，导致了自然科学的变革。
……

**章 力学
一、经典力学的发展
经典力学的形成
经典力学的成就
经典力学的局限性和适用范围
力学的基本单位
二、静力学
什么是力
力的分析
转动的奥秘——力矩，力偶
神奇的万有引力
简单机械
三、运动学
运动学的起源
运动学的基本概念
运动的分类
质点的运动
圆周运动
自由落体运动及抛体运动
四、动力学
动力学的形成
动力学的基本内容
动力学的应用
动力学的基本概念
运动定律
五、振动和波
振动
奇妙的波
六、刚体运动
刚体力学的形成
刚体的基本概念
刚体的运动
第二章 **
一、声学的发展
二、声学的基本原理
声波
声速
声波的反射
声波的折射
声聚焦
声波的吸收
声波的扩散
声波的衍射
声波的干涉
驻波现象
声音的共鸣
多普勒效应
冲击波
声压
声强和声强级
听觉域
三、声学的应用
噪声学
超声学和次声学
音乐声学
电声学
建筑声学
大气声学
水声学
生理声学
第三章 热学
一、热学的发展
二、热和温度
热质说
热的运动说
热量
热容量和比热容
热传递
热膨胀
温度
温标
温度计
三、低温物理和高温世界
**气体
低温超导
低温超流
热像技术
四、物态变化
固态、液态和气态
等离子态
超固态和中子态
自然界中的水循环过程
人工降雨
吸热、放热过程
熔点和沸点
汽化、凝结
凝固、液化
升华、凝华
润湿和不润湿现象
毛细现象
冰箱制冷原理
五、热机
什么是热机
汽油机和柴油机
热值
热机效率
可逆过程与不可逆过程
卡诺定理
六、分子动理论
热力学系统
分子热运动及统计规律
状态参量
气体状态方程
气体实验定律
理想气体的微观模型
理想气体状态方程
分子动理论的基本观点
布朗运动
分子作用力
第四章 光学
一、光学的发展
光学的形成
光学的研究内容
二、几何光学
光源与光线
光传播遵循的三条基本定律
光的反射定律的应用
光的折射定律的应用
三、波动光学
光的干涉
光的衍射
全息照相
光在晶体中的传播
四、光与物质相互作用
光谱学
光与物质相互作用的方式
光的本性
五、应用光学
激光
非线性光学
信息光学
集成光学
大气光学
第五章 电磁学
一、静电学
什么是静电学
中国古代电学的成就
电荷
电荷时的相互作用
二、电路
电流
电压
电路
电路中的基本定律
各种各样的电路
三、磁学
历史悠久的磁学
磁性、磁体、磁极
磁性的来源
磁场、磁感线
地磁场——生命的保护伞
磁感应强度、洛伦兹力
质谱分析的基本原理
回旋加速器
电流的磁场
磁通量、电磁感应
自感现象、日光灯
电磁灶的工作原理
磁带录音原理
神奇的液体磁铁
磁悬浮列车——理想的交通工具
巨磁电阻效应——未来信息技术的基石
第六章 无线电物理
一、无线电物理的发展
二、无线电路基本元器件
电阻器
电容器
电感器
电子管
晶体管
晶体二极管
晶体三极管
集成电路
三、麦克斯韦电磁理论和电磁波
电磁振荡
麦克斯韦电磁理论
电磁波的发射
电磁波的接收
频率和波长
电磁波的传播
四、无线电物理的应用
卫星通信
电视
雷达
相控阵雷达
全球定位系统
全球定位系统的应用
“北斗”卫星导航系统
五、无线电物理发展前沿
蓝牙技术
软件无线电技术
第七章 粒子物理
一、探索物质结构
对物质结构的认识
分子的基本状况
原子的基本状况
原子的结构模型
原子的能级及其辐射
x射线
天然放射现象
原子核及其原子核能
二、粒子物理
粒子物理的发展过程
基本粒子
基本粒子间的相互作用
对称性和守恒定律
宇称守恒的破坏
反物质
质量的起源
三、高能物理实验
什么是粒子加速器
宇宙线观测
粒子世界的显微镜——探测器
四、高能物理研究机构
欧洲核子研究**
斯坦福直线加速器**
布鲁克海文**实验室
美国费米**实验室
中国的高能物理实验装置——北京正负电子对撞机
五、华人高能物理学家
杨振宁
李政道
丁肇中
第八章 相对论
一、狭义相对论
狭义相对论的提出
狭义相对论原理
洛伦兹变换
时间延缓效应
双生子佯谬
长度收缩效应
质能方程
狭义相对论的实验检验
狭义相对论的意义
爱因斯坦
二、广义相对论
广义相对论创立的历史背景
广义相对论基本原理
空间的弯曲
光线的弯曲
引力和时间
水星轨道近日点的进动
引力波探测实验
三、相对论的意义和应用范围
第九章 宇宙与星系
一、宇宙
宇宙的起源
膨胀的宇宙
二、大爆炸宇宙学
大爆炸模型
大爆炸模型的实验检验
三、星系演化
恒星的演化
中子星
黑洞
虫洞与时间机器
第十章 量子力学
一、量子力学的发展
旧量子理论
量子力学的建立
量子力学的基本内容
量子力学的成就
二、量子力学基本原理和基本内容
普朗克量子假设
爱因斯坦的光量子理论
波粒二象性假说
波函数
波动力学与矩阵力学
三、量子力学的争论
EPR佯谬
海森堡不确定性原理
量子密码术
四、量子力学的应用
量子力学的应用范围
量子计算机
第十一章 凝聚态物理
一、凝聚态物理的发展
什么是凝聚态
凝聚态物理的研究对象
二、固体的结合
固体的结构
化学键
三、晶体
什么是晶体
晶体学的形成
形成晶体的*常见晶格
晶体的性质
四、非晶固体和准晶体
晶体和非晶体在结构上的差异
晶体和非晶体在性质上的差异
五次对称轴及准晶的发现
五、液晶
什么是液晶
液晶的发现
液晶的分类
液晶的特性
液晶的应用
软物质
六、分形的特征和产生机制
分形的特征
产生分形的物理机制
七、超导体
超导的概念
超导研究的发展历程
超导态的基本特性
超导体的应用领域
八、超流
液He超流
液He超流
九、纳米材料
介观物理
什么是纳米材料
纳米材料研究的发展
纳米材料的四个基本效应
纳米材料的用途
十、原子团簇与足球烯
原子团簇
足球烯
十一、碳纳米管
纳米管的发现
纳米管的结构
纳米管的性质及应用
十二、光孤子通信
什么是光孤子
光孤子通信原理
第十二章 等离子体物理
一、什么是等离子体
等离子体的概念
等离子体的性质
二、等离子体物理
德拜长度
等离子体参量
分布函数
粒子轨道
等离子体的稳定性
三、等离子体的制备
直流放电
高频效电、微波放电
四、等离子体的应用
集成电路的制造
等离子体显示
热核聚变
参考文献
附录 历年诺贝尔物理学奖获得者及获奖成果

立足科技发展前沿，围绕全面建设小康社会宏伟目标，树立和落实科学发展观，系统阐释自然科学各领域基础理论、基础知识，展示自然科学各领域*新科技成就和发展动向，弘扬科学精神，宣传科学思想，传播科学方法，努力贯彻落实“全民科学素质行动计划”，全面提高全民科学文化素质。
光传播遵循的三条基本定律是什么？什么是静电学？中国古代电学的成就有哪些？广义相对论创立的历史背景是什么？相对论的意义和应用范围有哪些？量子力学基本原理和基本内容是什么？
……通过阅读本书，你就能找到以上问题的答案！