费曼物理学讲义 第1卷（新千年版）

第1章原子的运动1

§１１引言1

§１２物质是原子构成的2

§１３原子过程5

§１４化学反应7

第２章基本物理11

§２１引言11

§２２１９２０年以前的物理学13

§２３量子物理学16

§２４原子核与粒子18

第３章物理学与其他科学的关系22

§３１引言22

§３２化学22

§３３生物学23

§３４天文学28

§３５地质学29

§３６心理学30

§３７情况何以会如此31

第４章能量守恒33

§４１什么是能量33

§４２重力势能34

§４３动能38

§４４能量的其他形式39

第５章时间与距离42

§５１运动42

§５２时间42

§５３短的时间43

§５４长的时间45

§５５时间的单位和标准47

§５６长的距离47

§５７短的距离50

第６章概率54

§６１机会和可能性54

§６２涨落56

§６３无规行走59

§６４概率分布62

§６５不确定性原理64

第７章万有引力理论67

§７１行星运动67

§７２开普勒定律67

§７３动力学的发展68

§７４牛顿引力定律69

§７５万有引力72

§７６卡文迪什实验76

§７７什么是引力77

§７８引力与相对论79

第８章运动80

§８１运动的描述80

§８２速率82

§８３速率作为导数85

§８４距离作为积分86

§８５加速度88

第９章牛顿的动力学定律91

§９１动量和力91

§９２速率与速度92

§９３速度、加速度以及力的分量93

§９４什么是力94

§９５动力学方程的含义95

§９６方程的数值解95

§９７行星运动97

第１０章动量守恒102

§１０１牛顿第三定律102

§１０２动量守恒103

§１０３动量是守恒的105

§１０４动量和能量108

§１０５相对论性动量110

第１１章矢量112

§１１１物理学中的对称性112

§１１２平移113

§１１３转动114

§１１４矢量117

§１１５矢量代数118

§１１６牛顿定律的矢量表示法120

§１１７矢量的标积121

目录第１２章力的特性124

§１２１什么是力124

§１２２摩擦力126

§１２３分子力129

§１２４基本力、场130

§１２５赝力133

§１２６核力135

第１３章功与势能（上）136

§１３１落体的能量136

§１３２万有引力所做的功139

§１３３能量的求和142

§１３４巨大物体的引力场143

第１４章功与势能（下）146

§１４１功146

§１４２约束运动147

§１４３保守力148

§１４４非保守力151

§１４５势与场152

第１５章狭义相对论156

§１５１相对性原理156

§１５２洛伦兹变换158

§１５３迈克耳逊莫雷实验159

§１５４时间的变换161

§１５５洛伦兹收缩163

§１５６同时性163

§１５７四维矢量164

§１５８相对论动力学165

§１５９质能相当性166

第１６章相对论中的能量与动量168

§１６１相对论与哲学家168

§１６２孪生子佯谬170

§１６３速度的变换171

§１６４相对论性质量173

§１６５相对论性能量176

第１７章时空178

§１７１时空几何学178

§１７２时空间隔180

§１７３过去，现在和将来181

§１７４四维矢量的进一步讨论182

§１７５四维矢量代数184

第１８章二维空间中的转动187

§１８１质心187

§１８２刚体的转动189

§１８３角动量191

§１８４角动量守恒193

第１９章质心、转动惯量195

§１９１质心的性质195

§１９２质心位置的确定198

§１９３转动惯量的求法199

§１９４转动动能201

第２０章空间转动204

§２０１三维空间中的转矩204

§２０２用叉积表示的转动

方程式208

§２０３回转仪209

§２０４固体的角动量211

第21章谐振子213

§２１１线性微分方程213

§２１２谐振子213

§２１３简谐运动和圆周运动216

§２１４初始条件217

§２１５受迫振动218

第２２章代数学220

§２２１加法和乘法220

§２２２逆运算221

§２２３抽象和推广222

§２２４无理数的近似计算223

§２２５复数226

§２２６虚指数229

第２３章共振231

§２３１复数和简谐运动231

§２３２有阻尼的受迫振子233

§２３３电共振235

§２３４自然界中的共振现象237

第２４章瞬变态242

§２４１振子的能量242

§２４２阻尼振动244

§２４３电瞬变态246

第２５章线性系统及其综述249

§２５１线性微分方程249

§２５２解的叠加250

§２５３线性系统中的振动253

§２５４物理学中的类比255

§２５５串联和并联阻抗257

第２６章光学：最短时间原理259

§２６１光259

§２６２反射与折射260

§２６３费马最短时间原理261

§２６４费马原理的应用263

§２６５费马原理的更精确表述267

§２６６最短时间原理是怎样起作

用的268

第２７章几何光学269

§２７１引言269

§２７２球面的焦距269

§２７３透镜的焦距272

§２７４放大率274

§２７５透镜组275

§２７６像差276

§２７７分辨本领276

第２８章电磁辐射278

§２８１电磁学278

§２８２辐射280

§２８３偶极辐射子282

§２８４干涉283

第２９章干涉285

§２９１电磁波285

§２９２辐射的能量286

§２９３正弦波287

§２９４两个偶极辐射子288

§２９５干涉的数学290

第３０章衍射294

§３０１n个相同振子的合振幅294

§３０２衍射光栅29６

§３０３光栅的分辨本领299

§３０４抛物形天线300

§３０５彩色薄膜、晶体301

§３０６不透明屏的衍射302

§３０７振荡电荷组成的平面所产

生的场30４

第31章折射率的起源307

§３１１折射率307

§３１２物质引起的场310

§３１３色散312

§３１４吸收314

§３１５电波所携带的能量315

§３１６屏的衍射316

第32章辐射阻尼、光的散射318

§３２１辐射电阻318

§３２２能量辐射率319

§３２３辐射阻尼320

§３２４独立的辐射源322

§３２５光的散射323

第33章偏振327

§３３１光的电矢量327

§３３２散射光的偏振性328

§３３３双折射329

§３３４起偏振器331

§３３５旋光性332

§３３６反射光的强度332

§３３７反常折射334

第34章辐射中的相对论性效应337

§３４１运动辐射源337

§３４２求“表观”运动338

§３４３同步辐射340

§３４４宇宙中的同步辐射342

§３４５轫致辐射343

§３４６多普勒效应343

§３４７ω，　k四元矢量345

§３４８光行差347

§３４９光的动量347

第３５章色视觉349

§３５１人眼349

§３５２颜色依赖于光的强度350

§３５３色感觉的测量352

§３５４色品图355

§３５５色视觉的机制356

§３５６色视觉的生理化学358

第３６章视觉的机制361

§３６１颜色的感觉361

§３６２眼睛的生理学363

§３６３视杆细胞366

§３６４（昆虫的）复眼367

§３６５其他的眼睛370

§３６６视觉的神经学371

第３７章量子行为376

§３７１原子力学376

§３７２子弹实验377

§３７３波的实验378

§３７４电子的实验380

§３７５电子波的干涉381

§３７６追踪电子382

§３７７量子力学的基本原理385

§３７８不确定性原理386

第３８章波动观点与粒子观点的

关系388

§３８１概率波幅388

§３８２位置与动量的测量389

§３８３晶体衍射392

§３８４原子的大小393

§３８５能级395

§３８６哲学含义396

第３９章气体分子动理论399

§３９１物质的性质399

§３９２气体的压强400

§３９３辐射的压缩性404

§３９４温度和动能405

§３９５理想气体定律408

第４０章统计力学原理411

§４０１大气的指数变化律411

§４０２玻尔兹曼定律412

§４０３液体的蒸发413

§４０４分子的速率分布415

§４０５气体比热418

§４０６经典物理的失败419

第４１章布朗运动422

§４１１能量均分422

§４１２辐射的热平衡424

§４１３能量均分与量子振子428

§４１４无规行走430

第４２章分子动理论的应用433

§４２１蒸发433

§４２２热离子发射436

§４２３热电离437

§４２４化学动力学439

§４２５爱因斯坦辐射律440

第４３章扩散444

§４３１分子间的碰撞444

§４３２平均自由程446

§４３３漂移速率447

§４３４离子电导率449

§４３５分子扩散450

§４３６热导率453

第４４章热力学定律455

§４４１热机、第一定律455

§４４２第二定律457

§４４３可逆机458

§４４４理想热机的效率461

§４４５热力学温度463

§４４６熵465

第４５章热力学示例469

§４５１内能469

§４５２应用472

§４５３克劳修斯克拉珀龙方程475

第４６章棘轮和掣爪479

§４６１棘轮是怎样工作的479

§４６２作为热机的棘轮480

§４６３力学中的可逆性482

§４６４不可逆性483

§４６５序与熵485

第４７章声、波动方程488

§４７１波488

§４７２声的传播490

§４７３波动方程491

§４７４波动方程的解493

§４７５声速494

第４８章拍496

§４８１两列波的相加496

§４８２拍符和调制498

§４８３旁频带499

§４８４定域波列501

§４８５粒子的概率幅503

§４８６三维空间的波504

§４８７简正模式505

第４９章波模507

§４９１波的反射507

§４９２具有固有频率的约束波508

§４９３二维波模510

§４９４耦合摆513

§４９５线性系统514

第５０章谐波516

§５０１乐音516

§５０２傅里叶级数517

§５０３音色与谐和518

§５０４傅里叶系数520

§５０５能量定理523

§５０６非线性响应524

第５１章波527

§５１１舷波527

§５１２冲击波528

§５１３固体中的波531

§５１４表面波534

第５２章物理定律的对称性538

§５２１对称操作538

§５２２空间与时间的对称性538

§５２３对称性与守恒定律541

§５２４镜面反射541

§５２５极矢量与轴矢量544

§５２６哪一只是右手545

§５２７宇称不守恒546

§５２８反物质547

§５２９对称破缺549

索引５５０

附录５５7