第一章 两种文化的历史演变
  §1－1 源远流长的中华文明
   一、五千年光辉历史的回眸———夏商周断代工程
   二、中国四大发明对世界文明作出伟大贡献
  §1－2 探讨我国科学在历史上逐渐落后的原因———“李约瑟难题”
  §1－3 试论东方哲学与西方哲学的异同
   一、哲学是什么？———东西方不同的“开局”
   二、从枟易经枠到老庄哲学和元气论
   三、西方哲学为何对近代科学起促进作用？
  §1－4 文艺复兴和科学革命 两种文化的分裂
  §1－5 可持续发展呼唤东西方文化的融合
  §1－6 21世纪需要科学文化与人文文化的融合
  附录1A 谁最早发现美洲？
  思考题
  参考资料
 第二章 经典力学的建立和发展
  §2－1 坐标系 位置矢量 速度
  §2－2 从哥白尼到开普勒
   一、向地心说挑战———哥白尼创立日心说
   二、开普勒行星运动三定律
  §2－3 伽利略和近代力学的诞生
   一、坚持真理 支持哥白尼学说
   二、斜面实验 提出自由落体定律和惯性运动概念
   三、伽利略对科学方法的贡献
  §2－4 牛顿和经典力学的成熟
   一、牛顿简历
   二、牛顿运动三定律
   三、万有引力定律的创立过程
   四、牛顿的自然哲学思想
   五、站在巨人肩上的牛顿
   六、牛顿物理学的局限性
  §2－5 动量守恒定律 机械能守恒定律
   一、动量 力的冲量 动量守恒定律
   二、机械运动的两种量度———动量和动能
   三、重力势能 功 机械能守恒定律
   四、进一步讨论几个问题
  §2－6 弹性和振动
   一、胡克定律和弹性势能
   二、振动的描述
  §2－7 角动量 角动量守恒定律
   一、从开普勒第二定律引进角动量概念
   二、角动量守恒定律及其应用
  思考题
  习题
  参考资料
 第三章 从静电现象到电磁波
  §3－1 静电和静磁现象的研究
   一、静磁和静电现象的早期研究
   二、库仑定律
   三、从库仑定律的建立看类比方法的重要性
  §3－2 电流的产生及其磁效应
   一、从动物电研究到伏打电堆发明
   二、奥斯特发现电流磁效应
   三、安培对电流磁效应的深入研究
  §3－3 电磁感应定律
   一、电磁感应现象的发现
   二、创造性的科学思维———磁感线与场概念的引入
   三、带电粒子在电场和磁场中所受的力和场强的定义
   四、磁通量
   五、楞次定律
   六、法拉第电磁感应定律及其应用
   七、做一个“平凡的法拉第”
  §3－4 麦克斯韦电磁场理论的建立与电磁波的发现
   一、一场伟大的变革
   二、麦克斯韦方程组的建立
   三、预言电磁波 实现第三次大综合
  思考题
  习题
  参考资料
 第四章 光的本性是什么？
  §4－1 光的微粒说
   一、牛顿对光的色散的研究
   二、牛顿的微粒说
  §4－2 光的波动说
   一、惠更斯的波动说
   二、光的反射
   三、光的折射
   四、光的全反射
  §4－3 光的干涉 衍射 偏振
   一、双缝干涉和薄膜干涉
   二、单缝衍射和单孔衍射 仪器分辨率
   三、光的偏振
  §4－4 光的波粒二象性
   一、光电效应和爱因斯坦的“光子”假设
   二、康普顿效应
  §4－5 多普勒效应及其应用
  §4－6 玻尔公式 光的共振吸收 激光原理
   一、两能级原子与光的相互作用
   二、爱因斯坦关于受激辐射的预言和激光的发明
   三、激光冷却 玻色－爱因斯坦凝聚
  §4－7 激波和切连科夫辐射
  附录4A 光速的测量
  思考题
  习题
  参考资料
 第五章 打开微观世界研究大门的三大发现
  §5－1 X射线的发现
   一、阴极射线的发现及其本性的争论
   二、一种新射线的发现
   三、偶然中有必然
   四、X射线的本性和应用
  §5－2 放射性的发现
   一、贝可勒尔的一个惊人的意外发现
   二、贝可勒尔的“先验观念”和居里夫人的新的突破
   三、α、β和γ三种射线
   四、放射性衰变规律
  §5－3 电子的发现
   一、阴极射线本性之争宣告结束
   二、要敢于突破传统观念
   三、电子发现对现代科学和技术发展的深远意义
  附录5A 卡文迪许实验室
   一、追求卓越不断开拓新的研究领域
   二、善于选择和培养优秀人才
   三、优良的传统和学风
  思考题
  习题
  参考资料
 第六章 物质观的革命———量子论
  §6－1 开创物理学新时代的“量子”概念的提出
   一、背景———两朵乌云
   二、观念的根本突破———“能量量子化”假设
   三、量子观念在“非难”中得到发展
  §6－2 第一个钻到原子中心的人———卢瑟福
   一、J畅J畅汤姆孙的原子模型
   二、α粒子探针的奇迹
   三、卢瑟福的“原子核式结构”模型的提出和遭遇
   四、卢瑟福的预言和“中子”的发现
  §6－3 和谐的乐章———玻尔模型
   一、行星模型的鉴赏家
   二、玻尔原子结构模型的基础
   三、玻尔模型
   四、玻尔模型的贡献与困难
   五、哥本哈根精神
  §6－4 德布罗意与物质波
   一、一个从文科转到理科的博士生
   二、物质波的提出
   三、电子波动性的实验验证
  §6－5 描写物质波动的方程及波函数的统计解释
   一、薛定谔波动方程
   二、波函数的统计解释 薛定谔对生命科学的新贡献
   三、对量子力学作出重要贡献的其他物理学家
   四、一场在20世纪传为佳话的科学争论
  思考题
  习题
  参考资料
 第七章 热力学基础 熵与概率 统计规律性
  §7－1 热的本质 热功当量
   一、从燃素到热质
   二、伦姆福的发现 热的动力说
   三、焦耳实验 热功当量的测定
  §7－2 温度 热力学温标 理想气体物态方程
   一、温度
   二、热力学温标与理想气体物态方程
  §7－3 相变 相变潜热 临界点和三相点
  §7－4 热力学第一定律及其应用
   一、等温膨胀过程中体系对外做功 内能
   二、热力学第一定律
   三、气体的比定容热容和比定压热容
   四、卡诺循环与热机效率
  §7－5 热力学第二定律与熵的玻耳兹曼公式
   一、宏观不可逆性与洛施密特佯谬
   二、概率与熵 玻耳兹曼公式
   三、热力学第二定律的各种表述
  §7－6 麦克斯韦分布和玻耳兹曼分布
  §7－7 信息与概率的关系———信息量的定义
   一、信息量定义与平均信息量
   二、概率相同的n个同类事件的平均信息量举例
  附录7A 混沌
  附录7B 关于全球气候变化研究的新进展
  思考题
  习题
  参考资料
 第八章 时空观的革命———相对论
  §8－1 光速不变性和同时性的相对性
   一、力学相对性原理和伽利略变换
   二、测量“以太风”的迈克耳孙－莫雷实验
   三、爱因斯坦的追光佯谬 狭义相对论的两个基本原理
   四、由光速不变原理导出时间延缓
  §8－2 洛伦兹收缩 洛伦兹变换 速度相加定律
   一、由光速不变原理导出洛伦兹收缩
   二、洛伦兹变换
   三、速度相加定律
  §8－3 质能关系
   一、质－能等价关系的导出
   二、狭义相对论中的多普勒效应
   三、核的聚变和裂变 太阳能
  §8－4 广义相对论简介
   一、等效原理和广义协变原理
   二、有引力场的空间－时间是弯曲的
   三、广义相对论的实验验证
   四、一位伟大的科学家和思想家
  附录8A 关于天体物理学和宇宙学若干问题的对话
  思考题
  习题
  参考资料
 第九章 物理亦文化
  §9－1 现代物理学的认识论
   一、认识论的相对性原理
   二、什么实验最美？
   三、测量与信息
   四、物质结构观的演变
  §9－2 现代物理学的方法论
   一、模型方法的实质
   二、对称性在物理学中的地位
  §9－3 从相对真理到绝对真理 人择原理
  附录9A 人类社会的历史
  附录9B 地球上生物的进化史
  思考题
  参考资料
 结束语 人类从何处来？向何处去？
 附录 关于治学之道的若干思考
 参考资料
 习题答案
 附表