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店铺： 科学出版社旗舰店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030557780

商品编码：26743496079

包装：圆脊精装

出版时间：2018-03-26

页数：1256

字数：3500000

內容介紹
本書是一部綜閤性的物理學辭典，涵蓋力學和理論力學、理論物理學、熱學、熱力學與統計物理學、聲學、電磁學、光學、原子與分子物理學、無綫電物理學、凝聚態物理學、等離子體物理學、原子核物理學、高能物理學、天體物理學、計 算物理學、非綫性物理學、化學物理、能源物理、經濟物理、生物物理學、醫學 物理等學科，以常用、基礎和重要的名詞術語為基本內容，提供簡短扼要的定義 或概念解釋，並有適度展開。正文後附有物理學大事件、常用物理量單位、常用物理學常數錶等附錄, 並設有便於檢索的外文索引、漢語拼音索引。

目錄
目錄
前言
凡例
一、力學和理論力學 1
1.1 基本概念 2
1.2 靜力學 4
1.3 運動學 5
1.4 動力學 6
1.5 狹義相對論 12
1.6 剛體力學 19
1.7 分析力學 23
1.8 流體力學 28
1.9 彈性力學 31
二、理論物理學 35
2.1 數學物理 35
2.2 電動力學 67
2.3 相對論與場論 83
2.4 量子力學 120
2.5 量子信息與量子計算 180
2.6 宇宙學 189
2.7 弦理論與超弦理論 200
三、熱學、熱力學和統計物理學 231
3.1 熱學 231
3.2 熱力學 270
3.3 統計物理學 288
四、聲學 334
4.1 聲學基礎理論 334
4.2 聲學材料 343
4.3 音頻聲學 351
4.4 生物聲學 386
4.5 水聲學 389
五、電磁學 400
5.1 靜電場 400
5.2 穩恒磁場 406
5.3 電磁感應 412
5.4 電路 414
5.5 電磁學的單位製 427
六、光學 429
6.1 經典光學 429
6.2 光度學和色度學 442
6.3 波動光學 445
6.4 信息光學 468
6.5 統計光學 477
6.6 應用光學 478
6.7 集成光學 503
6.8 非綫性光學 512
6.9 激光 520
6.10 納米光學和超快光學 534
6.11 量子光學 540
6.12 光譜學 547
6.13 紅外光學 551
七、原子與分子物理學 554
7.1 原子分子的電子結構理論 554
7.2 原子光譜和原子{光相互作用 582
7.3 分子光譜和分子{光相互作用 591
7.4 波譜學 595
7.5 原子與分子碰撞過程與相互作用 596
7.6 奇特原子分子、團簇物理 599
7.7 冷原子分子物理 600
7.8 原子分子物理其他學科 602
八、無綫電物理學 605
8.1 電磁波物理 605
8.2 量子無綫電物理 619
8.3 微波物理學 620
8.4 超高頻無綫電物理 638
8.5 統計無綫電物理 643
8.6 電子電路 644
九、凝聚態物理學 657
9.1 超導與低溫物理 657
9.2 磁學 722
9.3 半導體物理 726
9.4 凝聚態理論 762
十、等離子體物理學 769
10.1 基礎等離子體物理 771
10.2 高溫磁約束聚變等離子體物理 774
10.3 高溫慣性約束聚變等離子體物理 778
10.4 低溫等離子體物理 780
10.5 空間與天體等離子體物理 782
十一、原子核物理學 787
11.1 原子核基本性質 787
11.2 原子核結構 793
11.3 原子核衰變 798
11.4 原子核反應 808
11.5 原子核裂變和聚變 815
11.6 放射性束物理 819
11.7 相對論重離子碰撞 824
11.8 超重原子核 845
11.9 中子物理 848
十二、高能物理學 851
十三、天體物理學 875
十四、計算物理學 887
十五、非綫性物理學 917
15.1 狀態空間 917
15.2 分岔與混沌 918
15.3 分形 921
15.4 非綫性數學物理方程 922
十六、化學物理 924
16.1 結構化學 924
16.2 量子化學 929
16.3 量子動力學 934
16.4 分子模擬 935
16.5 固體錶麵化學物理與物理化學 938
16.6 催化化學與物理 941
16.7 光化學 944
16.8 高分子物理 948
16.9 功能材料 951
16.10 近代物理方法在化學中的應用 954
十七、能源物理 959
十八、經濟物理 980
十九、生物物理學 992
19.1 分子生物物理學 992
19.2 納米生物學 994
19.3 膜生物物理學 996
19.4 蛋白質聚閤 997
19.5 蛋白質摺疊 998
19.6 生物信息學 999
19.7 生物力學 1001
19.8 DNA 分子的結構與功能 1002
19.9 放射生物學 1003
19.10 細胞生物物理 1006
19.11 係統生物學 1008
19.12 生物分子機器 1014
19.13 RNA 分子結構和功能 1015
19.14 生物物理技術 1018
19.15 神經係統生物物理學 1019
二十、醫學物理 1022
20.1 電子醫學 1022
20.2 磁醫學 1034
20.3 光醫學 1039
20.4 超聲醫學 1043
20.5 運動醫學和熱醫學 1045
20.6 微波醫學 1048
20.7 核醫學 1049
20.8 納米醫學 1050
20.9 非綫性醫學 1053
附I 物理學大事記 1056
附II 常用物理量單位 1065
附III 常用物理學常數錶 1067
外文索引 1070
漢語拼音索引 1158

在綫試讀
一 力學和理論力學
　　物理學[physics]研究物質與運動的基本規律的科學。其研究內容包括物質的結構、物質間的各種基本相互作用和物質的一些基本運動形態等。在微觀領域內，存在有不同層次的粒子||基本粒子、原子核、原子與分子等，相應地有物理學的分支學科，如粒子物理、原子核物理以及原子與分子物理。在宏觀領域內，存在有不同的聚集態，諸如固態、液態、氣態和等離子態，相應地有凝聚態(包括固態與液態)物理和等離子體物理等分支學科。眾多物相可以匯聚成尺度更大的體係，諸如行星、恒星、星係、星係團等，乃至於囊括一切的宇宙，均可以作為物理學研究的對象。這些就構成與地球科學、天文學的交叉學科：地球物理、天體物理與宇宙學。物質的基本相互作用目前已知共有4種，即長程的萬有引力與電磁作用力和短程(局限於10.15m之內)的弱作用力與強作用力。長程的相互作用是人們感官得以直接感知的，而短程相互作用僅齣現在原子核內部和一些基本粒子之間。相互作用是通過場媒介來傳遞的，引力場、電磁場與規範場即為其實例。因而對場的研究在現代物理學中也占有重要地位。物理學所關注的運動形態，有宏觀的，如機械運動、電磁現象與熱現象，相應的學科為力學與聲學、電磁學與光學、熱力學統計物理；也有微觀的，如各個層次粒子的運動、激發與反應，構成瞭粒子物理、原子與分子物理、原子核物理所研究的對象。物質的運動總是在一定的空間和時間裏呈現的，這樣空間、時間及其參考係也成為物理學研究的對象。
　　實驗研究是物理學的基礎。精密的定量測量是實驗物理學的基本要求和追求的目標，構成瞭物理學不可或缺的一個組成部分。通常,隻有在取得大量的經驗規律之後，方可能建立起自洽完整的理論體係。而這些理論又會對某些特定問題提齣具體的預言，有待於進一步的物理實驗來對之甄彆，即予以證實或證僞。這樣，經過實驗物理學傢與理論物理學傢的大量工作和反復推敲、去僞存真，使得物理學的理論具有瞭一定範圍的適用性和一定程度的可靠性。
　　經典力學是物理學中*早成熟的分支學科。17世紀初德國天文學傢開普勒(J.Kepler,1571|1630)根據天文學的觀測數據得齣瞭行星運動三定律這個重要的經驗規律。幾乎同時，意大利物理學傢伽利略(G.Galileo,1564|1642)通過落體、拋物體和擺的實驗，總結齣動力學的初步理論。隨後英國物理學傢牛頓(I.Newton,1642|1727)進行瞭深入的研究，總結齣三條運動定律和萬有引力定律，為建立經典力學的理論奠定瞭基礎。以後的發展體現於許多方麵，首先在應用上大見成效；其次是研究的對象不斷擴大，推廣到不同性質的媒質，分彆建立瞭剛體力學、彈性力學、流體力學和聲學(處理機械波的傳播)等分支學科；再次是理論體係更加完備和具有廣泛適用性。
　　電磁學在18、19世紀取得重大進展，通過法國物理學傢庫侖(C.A.Coulomb,1736|1806)、法國物理學傢和數學傢安培(A.M.Ampere,1775|1836)、英國物理學傢法拉第(M.Faraday,1791|1867)等的實驗研究，建立瞭有關靜電、靜磁與電磁現象的若乾基本規律。集其大成者是19世紀下半葉的英國物理學傢麥剋斯韋(J.C.Maxwell,1831|1879)，他總結齣瞭能夠全麵描述電磁現象的基本理論，即麥剋斯韋方程組。這一理論預言瞭電磁波，隨後即為德國物理學傢赫茲(H.Hertz,1857|1894)的實驗所證實。原來獨立發展的光學，至此歸結為可見頻段的電磁波的研究，從而納入瞭電磁學的範圍。探索和研究寬廣的電磁波譜，從無綫電波到微波與厘米波，從紅外光、可見光到紫外光，從X射綫到射綫,一直持續到20世紀。
　　對熱現象的研究導緻19世紀中葉熱力學的建立。其第*定律就是能量守恒定律，適用於任何宏觀與微觀過程，其有效性遍及物理學和整個自然科學；其第二定律就是熵恒增定律，確定瞭不可逆過程中的時間之矢。對熱現象在微觀層次上進行探究，導緻瞭分子動理學和經典統計物理學的問世，麥剋斯韋、奧地利物理學傢玻爾茲曼(L.Boltzmann,1844|1906)與美國物理學傢吉布斯(J.W.Gibbs,1839|1903)對它做齣瞭重要貢獻。這是在物理學中首次明確地引入瞭微觀粒子(分子與原子)的概念。
　　應該強調指齣，經典物理學已經孕育齣一係列工程技術：建立在經典力學基礎上的有機械工程、土木建築工程和航空航天技術；建立在經典電磁學基礎上的有電機工程、無綫電工程和電子工程；建立在熱力學基礎上的有動力工程和工程熱物理等。經典物理學也促進瞭其他自然科學的發展，如經典力學之於天體力學，熱力學與統計力學之於物理化學等。
　　在20世紀初，物理學齣現瞭兩大突破，即相對論與量子論。由於美國物理學傢邁剋耳孫(A.A.Michelson,1852|1931)與莫雷(E.W.Morley,1838|1923)的精確測量不能發現地球的運動對光速的影響,1905年德國物理學傢愛因斯坦(A.Einstein,1879|1955)提齣瞭狹義相對論，指齣在所有慣性參考係中物理規律具有相同的形式，肯定瞭經典電磁學的規律對於一切慣性參考係都有效。相對論提齣瞭新的時空觀,建立瞭處理高速運動問題的理論體係，奠定瞭高能物理、粒子物理等學科的理論基礎。1916年他基於慣性質量與引力質量等效的假設，建立瞭廣義相對論。這是引力的幾何理論，將引力和時空麯率相聯係，從而提供瞭處理強引力場力學問題的有效方法。相對論彌補瞭經典物理學的一些漏洞，也為處理大尺度的天體和宇宙問題提供瞭閤適的理論框架。在19、20世紀之交，由於黑體輻射與光電效應的實驗結果與經典物理學有明顯矛盾，德國物理學傢普朗剋(M.Planck,1858|1947)與愛因斯坦提齣瞭初步的量子論。1913年丹麥原子物理學傢玻爾(N.Bohr,1885|1962)提齣瞭量子論的原子模型來解釋氫光譜綫係的經驗規律。隨後法國物理學傢德布羅意(L.deBroglie,1892|1987)提齣粒子與波動二象性的概念。1925年德國物理學傢海森伯(W.K.Heisenberg,1901|1976)與奧地利物理學傢薛定諤(E.Schr.odinger,1887|1961)等建立瞭量子力學，給齣瞭統一描述微觀粒子行為的基本理論。量子力學問世之後，科學傢用它解決原子結構與分子結構等問題,顯示瞭它具有非凡的解決問題的能力。另一方麵，量子力學也提供瞭理解化學元素周期錶的物理基礎，進而發展瞭量子化學和化學物理，進一步確立瞭物理學和化學兩大學科之間的聯係。1928年英國物理學傢狄拉剋(P.A.M.Dirac,1902|1984)提齣瞭(狹義)相對論的量子力學理論，到20世紀中葉量子電動力學開花結果，成功地從微觀上來處理電磁相互作用問題。
　　從20世紀之初到20世紀40年代，從放射性的研究逐步開拓成以原子核結構與其反應為主要內容的原子核物理學。核裂變與核聚變的發現和應用創建瞭全新的原子能技術。加速器的能量一再提高，促進瞭以研究基本粒子為對象的高能物理學的發展。大量基本粒子(包括各種類型的輕子、誇剋與中間玻色子)被發現，對它們進行測量、分類並理順其關係,從而得齣瞭粒子物理的標準模型(包括強子的誇剋模型、量子色動力學與弱電磁互作用的統一理論)。迄今為止，此模型未遇反例，成為20世紀後半葉物理學的重大成果之一。當前麵臨的挑戰在於如何超*標準模型的框架，擴大統一場論和對稱性的範圍,以期將量子力學和廣義相對論相融閤起來。
　　20世紀也是天體物理學得以迅速發展的一個時期。現代天文學的視野開闊，觀測手段先進，因而可以將星體、星係和宇宙視為無比龐大的實驗用來甄彆物理學的基礎理論。一些觀測的結果已可對宇宙演化模型提供若乾製約。目前獲得學界認可的是宇宙學標準模型，是從大爆炸的高能態開始的。這樣一來，就將高能粒子物理學和早期宇宙聯係在一起，標誌瞭微觀與宏觀的兩個極端迂迴地閤二為一瞭。
　　原子與分子物理在20世紀五六十年代齣現瞭新的轉機。受激發射在微波和光波頻段先後得到瞭實現，從而導緻激光器的發明，開創瞭有重大應用前景的激光技術，同時也使光學和原子與分子物理學煥發齣新的生命力。
　　在20世紀30年代將量子力學與統計物理應用於固體中的電子和原子，創建瞭固體物理學。電子在周期晶格中傳播導緻瞭固體的能帶理論，格波在周期晶格中傳播導緻瞭晶格動力學，通過實驗和理論的研究得以確立。1947年晶體管的發明是固體物理學對技術的重大貢獻，引發瞭電子學技術的重大革命，成為當今信息技術的基礎。電子間的相互作用引起瞭鐵磁性和超導電性，其探討既具實際意義又有理論價值，使理論進入瞭多體問題物理學的領域。另一方麵研究對象也越齣常規的晶體，準晶、玻璃、液晶、膠體、聚閤物、生物聚閤物等,都進入瞭視野。相應地固體物理學也轉換為凝聚態物理學。凝聚態物理學與材料科學密切相關，也成為發展新型電子學(微電子學、納米電子學、磁電子學、超導電子學等)和光子學的基礎。經典物理學在20世紀亦萌發齣一些“新枝”，如相變與臨界現象以及非綫性動力學(遠離平衡態的失穩、斑圖形成、分形、混沌與湍流等)，將為進一步理解復雜性這一疑難問題鋪路架橋，也將促進物理學與化學、生物學、地學等相鄰學科的相互交叉和滲透。可以說，物理學已成為自然科學、技術科學和工程科學的基礎。
　　力學[mechanics]研究宏觀物體之間或物體各部分之間相對位置隨時間的變化，以及物體間相互作用，與由此引起的物體運動狀態變化所遵從的規律的分支學科。力學研究的對象是機械運動，從運動的形態來分，可以把力學分為靜力學(statics)、運動學(kinematics)和動力學(dynamics)等幾部分。從研究的對象來分，有質點力學、質點係力學、剛體力學、連續介質力學等。當前,單獨使用力學"一詞時，一般指牛頓力學(Newtonianmechanics)或經典力學(classicalmechanics)，它適用於物體速度遠小於光速的情況。當物體速度接近光速時，牛頓力學不再適用，而必須用相對論力學(relativisticmechanics)。另一方麵，在亞原子領域，則需用量子力學(quantummechanics)，或量子場理論(quantumfieldtheory)，簡稱量子場論。不過，量子力學等理論中已與力的概念無關瞭，僅是名稱而已。
　　1.1基本概念
　　質量[mass]度量物體慣性大小或物體間相互吸引能力的物體的物理屬性。質量源於對物質的認識。人們早就認識到物質是能夠被我們的感觀所直接感受的，可稱為物體的客觀存在。在長期的實踐中，需要度量物質的量，由此形成瞭質量的概念，即質量被理解為物體所含物質的量"。質量是一個通過測量來定義的基本的物理量，國際上公認的質量基準是保存在巴黎國際計量局中的鉑銥原器，規定它的質量為1韆剋。
　　與質量直接有關的基本定律有兩條：萬有引力定律和牛頓第二定律。與前者相關的質量稱為引力質量，而與後者相關的質量稱為慣性質量，它們分彆量度物質的兩種不同屬性。慣性質量與引力質量原則上應是完全不同的，但從牛頓開始
直至目前為止的所有測量兩者差彆的實驗都錶明，在非常高的精度範圍內(例如10.13)，它的數值是完全一樣的。見萬有引力定律、牛頓第二定律、引力質量和慣性質量。
　　時間[time]時間錶徵物質運動的持續性，具有單嚮性、可測量性等特性。空間反映物質運動的廣延性，空間中兩點間的距離稱為長度。時間和空間是兩個基本的物理量，它們的內涵、性質等是隨著人們認識的深入不斷變化和豐富的。對時間和空間賦予不同的性質和結構，相應地會有不同的理論體係形式。在物理中，通常假設時間是均勻的，空間是均勻和各嚮同性的，這將與能量守恒、動量守恒和角動量守恒等守恒定律相關。在牛頓力學中，時間和空間具有絕對性，空間平直，用歐幾裏得幾何描述。在相對論中，時間和空間是視為一體的，稱為時空，時空不再具有絕對的意義，是與參考係有關的。在狹義相對論中，時空是平直的，用閔可夫斯基幾何描述；在廣義相對論中，時空是彎麯的，需采用黎曼幾何。時間和長度的計量基準隨著科學技術的發展而不斷變化。目前時間的測量基準是：1969年國際計量大會選擇的銫原子133Cs兩個超精細能級躍遷所對應的輻射頻率o=9192631770Hz作為時間間隔基準,1s定義為1s=9192631770=o；1983年第17屆國際計量大會采用真空光速c=299792458m/s這一常量來定齣長度單位，規定：1m是光在真空中1=299792458s時間間隔內所經路程的長度。
　　空間[space]見時間。
　　參考係[referencesystem]錶述一定的物體在空間的位置是怎樣隨時間而變化的參照體係。一物體的位置或一事件發生的地點，隻有參照另一適當選擇的物體，纔能錶達齣來。牛頓雖然相信有絕對空間，但他認識到人們無法描繪齣物體在絕對空間中的運動路徑，隻能使用相對而非絕對的位置和運動"。作為一個物體位置和運動的參照的這個物體，就稱為參考係。參考係選定後，在這參考物體上建立一套坐標係，並將一個時鍾固定在該坐標係統裏。坐標係用來決定物體在空間的位置，時鍾用來指示相應的時間。
　　慣性係[inertialsystem]一個自由運動的物體，即一個無外力作用的運動物體，保持其原來相對於參考係為靜止或做勻速直綫運動的狀態的參考係。牛頓雖然認識到物體位置和運動的相對性，但他相信存在與物質和運動無關的絕對空間"，這是一種絕對不動"的空間，而他的運動定律就是對絕對參考係"而言的。伽利略指齣，對絕對參考係做勻速直綫運動的參考係，牛頓運動定律都能成立。因此，慣性係就是牛頓運動定律在其中成立的一切參考係。實際上,牛頓的絕對空間"和絕對參考係"是不存在的，絕對意義上的慣性係也是不存在的。
　　如果兩個參考係彼此相對做勻速直綫運動，而其中一個又是慣性係，則另一個顯然也是慣性係，一個自由運動的物體相對於它也將做勻速直綫運動。由此，我們可以有無數個做相對勻速直綫運動的慣性係。
　　非慣性係[non-inertialsystem]相對於慣性係做加速運動的參考係。在非慣性係中，牛頓運動定律並不成立。如果要讓牛頓運動定律繼續成立，就必須在物體所受的真實的其他物體給予的作用力之外，加上與參考係自身的加速運動相關的所謂慣性力"。
　　坐標係[coordinatessystem]為瞭能定量地錶示物體在各個時刻相對於選定的參考係的位置就必須要選擇適當的坐標係。*常用的坐標係是直角坐標係(rectangularco-ordinatessystem)，此外還有用於描寫在平麵內運動的平麵極坐標係(planarpolarcoordinatessystem)，以及柱坐標係(cylindricalcoordinatessystem)、球坐標係(sphericalcoor-dinatessystem)、自然坐標係(naturalcoordinatessystem)及麯綫坐標係(curvecoordinatessystem)等。
　　直角坐標係[rectangularcoordinatessystem]又稱笛卡兒坐標係。由三根相互垂直的坐標軸構成的坐標係。一矢量可以用該矢量在直角坐標係中的分量，即該矢量在各坐標軸上的投影來錶示。例如位置矢徑r=xi+yj+zk，其中x、y、z就是位置矢量在各坐標軸上的投影，i、j、k分彆是各坐標軸的單位矢量，它在空間各點是相同的。
　　笛卡兒坐標係[Cartesiancoordinatessystem]即直角坐標係。
　　平麵極坐標係[polarcoordinatessystem]由極點和從極點齣發的極軸構成的坐標係。任一矢量A可用它在極軸方嚮和垂直於極軸方嚮的投影，即徑嚮分量A.和橫嚮分量A'來錶示，其中和分彆是徑嚮和橫嚮單位矢量。值得注意的是這些單位矢量的方嚮在不同的地點不同。
　　柱坐標係[cylindricalcoordinatessystem]在平麵極坐標係的基礎上加一個垂直於平麵極坐標所在平麵的z軸構成的坐標係。任一矢量A可用它在極軸方嚮和垂直於極軸方嚮的投影，即徑嚮分量和橫嚮分量加上z軸方嚮的分量的矢量和來錶示，其中徑嚮和橫嚮單位矢量和在不同的地點是不同的,z軸方嚮的單位矢量固定不變。
　　球坐標係[sphericalcoordinatessystem]一個矢量A在球坐標係中的三個分量分彆是Ar，A#，A'。它們分彆錶示矢量在徑嚮、餘緯度方嚮(又稱極角方嚮)及經度方嚮(又稱方位角方嚮)的分量。坐標係的所有單位矢量，都隨不同地點而不同。
　　自然坐標係[naturalcoordinatessystem]在給定軌道的情況下，用自然坐標係錶示物體的運動是比較方便的。在這種坐標係中，質點的速度大小由v=ds=dt錶示，其中ds是軌道麯綫的元弧長，其方嚮是沿麯綫在該點的切綫方嚮(指嚮弧長增加的方嚮)。加速度可分解為切嚮加速度和法嚮加速度。前者為a.=d2s=dt2，後者為an=v2=.。這裏的ρ是軌道麯綫在該點密切圓的半徑，即麯率半徑。
　　麯綫坐標係[curvecoordinatessystem]由三組麯綫組成的坐標係。平麵極坐標係、柱坐標係和球坐標係都是麯綫坐標係。若在麯綫簇的交點處三組麯綫相互垂直，則叫作正交麯綫坐標係。
　　國際單位製[internationalsystemofunits，SI]由國際計量大會(CGPM)批準采用的基於國際度量製的單位製，包括單位名稱和符號、詞頭名稱和符號及其使用規則。國際單位製的七個基本量和相應基本單位的名稱和符號，見下錶。基本物理量是通過測量來定義的，通過基本概念和基本物理量而得到的物理量稱為導齣物理量。
　　SI基本單位
　　力[force]力是運動變化的原因。力的相互抵消導緻平衡和結構的穩定性。現代物理學認為，力是一種相互作用，人們已經知道存在4種形式的相互作用，即強相互作用、弱相互作用、電磁相互作用和引力相互作用。因此，就現在的認識水平而言，自然界中存在的力基本可以分為四種，即萬有引力、電磁力、弱力和強力。萬有引力存在於一切質量不為零的物體之間，是人們*早認識的力，由牛頓在17世紀建立萬有引力理論。電磁力是由靜止或運動的電荷産生的力，它幾乎是所有宏觀力的根源，如各種材料的內部張力、彈性力、分子間的結閤力、物體與物體之間的摩擦力，都是電磁相互作用形成的。弱力存在於基本粒子之間，其強度隻有電磁力的1=1012，作用距離約為10.15cm，隻相當於原子半徑的1=107。強力是核子之間的相互作用力，原子核穩定存在就是因為強相互作用力，它的作用距離約為10.13cm。因此，弱力和強力是短程相互作用，而萬有引力和電磁力是長程相互作用。
　　平動[translationalmotion]也稱平移，運動物體上任意兩點所連成的直綫，在整個運動過程中，始終保持平行，這種運動叫作平動。作平動的物體，在任一時刻，其上各點的速度和加速度都相同。
轉動[rotation]物體上任意兩點所連成的直綫的指嚮在運動中不斷變化，這種指嚮的變化稱為轉動。當研究物體轉動時，必須考慮物體的大小、形狀和結構等特性。不考慮物體的形變或者這種形變對於所研究的物體的運動的影響可以忽略不計，則這種物體稱為剛體。剛體的轉動分為定軸轉動和定點轉動等復雜的形態。對質點而言，運動方嚮的變化可以視為繞某點或某軸的轉動，並由角速度矢量來定量描述質點的轉動。見質點的角速度。
質點[masspoint]有質量但沒有大小的物體或者大小對該物體運動的影響可以忽略不計的物體。質點是一個理想化模型。物體作平動時，由於物體上各點的運動情況相同，可以不考慮物體的大小，而把它作為質點來處理；運動物體的大小跟所研究的問題中的某些特徵綫度相比可忽略不計時，該物體也可按質點處理。例如研究地球繞太陽的公轉，地球的大小和地球與太陽之間的距離相比是一個小量，則可近似將地球當作一質點。
　　靜質量[restmass]按照狹義相對論，物體的質量與它的運動狀態有關。靜質量是指取一個特定的慣性參考係，相對此慣性參考係，物體靜止，在此狀態下測得的物體質量，用m0錶示。
　　運動質量[movingmass]又稱相對論質量或動力學質量。運動物體的質量隨著其運動速度增加而增大，當物體相對某慣性參考係以速度v運動時，在這個慣性參考係測量的物質質量m稱為運動質量，有關係，其中c=299792458m/s為真空中的光速。
　　相對論質量[relativisticmass]即運動質量。
　　動力學質量[dynamicalmass]即運動質量。
　　1.2靜力學
　　靜力學[statics]力學的分支。研究力係的簡化規律及物體處於平衡狀態時所受外力應滿足的條件。
　　力的平衡公理[axiomforequilibriumoftwoforces]要使作用在剛體上的兩個力平衡，其充分與必要條件是此兩力的大小相等，方嚮相反，並且作用在一條直綫上,與作用點在作用綫上的位置無關。對於剛體，力是一種滑移矢量，即力可以沿其作用綫任意滑移而不改變它所起的力學作用。
　　平麵交匯力係[planarcrossedforcesystem]處於同一平麵內，且都通過平麵內某一個點的N個力構成的力係。
　　平麵交匯力係的閤力[resultantforceofplanarcrossedforcesystem]平麵交匯力係的閤力等於所有力的矢量和，閤力的作用綫通過該力係的交匯點，叫主矢量，即閤力,
　　平麵交匯力係的平衡[equilibriumofplanarcrossedforcesystem]平麵交匯力係平衡的充分必要條件是平衡時，該力係構成的力多邊形是封閉的。
　　平麵任意力係[planarforcesystem]處於同一平麵內的N個力構成的力係叫平麵力係。作用在剛體上的平麵力係可以簡化為一主矢量和一個主矩。主矢量是力係各力的矢量和
　　主矩是對任意選定的簡化中心而言的，它是各力對該簡化中心的力矩之矢量和:其中ri是簡化中心到Fi作用點的矢徑。
　　平麵任意力係的平衡[equilibriumofplanarforcesystem]作用在剛體上的任意平麵力係達到平衡的充分必要條件有兩個：主矢量等於零，即主矩為零，即
　　力係的簡化[simplifyofaforcesystem]作用在同一點的力係總可以按平行四邊形則，簡化為一個閤力。作用在剛體上的力係，由於其作用點不同可以引起不同的力學效應。這種力係可以簡化為對簡化中心的主矢量和一個力偶矩。前者就是力係的矢量和，後者是力係對簡化中心的主矩。
　　加(減)平衡力公理[axiomaboutaddingand/orsubtractingforces]從作用在剛體上的力係中加上(或減去)任一平衡力係都不改變該力係對剛體的作用。
　　1.3運動學
　　運動學[kinematics]力學的分支。它隻討論物體或物體各部分之間相對位置隨時間的變化，而不涉及産生這些變化的原因。這實際上是一種幾何化的描述。
　　位置矢量[positionvector]簡稱位矢。為錶徵一個質點在空間的位置，可以選擇一個參考點作為原點O，質點的位置可以用質點相對於該參考點O的矢徑r來錶示。該矢量就是位置矢量。在直角坐標係中，位矢可用其沿x，y，z軸的分量錶示為r=xi+yj+zk，其中i、j、k分彆是各坐標軸的單位矢量；在柱坐標係中，位矢錶示為，其中和z分彆是矢徑r在和方嚮的投影；在球坐標係中，位矢錶示為，其中r為位矢的長度。
　　軌道[trajectory，orbit]質點在運動過程中所經空間各點的連綫，即位置矢量頂點的連綫。它可以用參數方程x=x(t)，y=y(t)，z=z(t)錶示，其中ｔ是時間或其他任意參數。
　　位移矢量[displacementvector]設質點的位矢是時間的函數：r=r(t)，則ｔ+￠t與ｔ時刻的位矢差￠r=r(t+￠t).r(t)稱為時間間隔￠t內的位移矢量，簡稱為位移，它是從ｔ時刻的位矢端點指嚮ｔ+￠t時刻的位矢端點的矢量。
　　路程[distance]質點從空間的一個位置運動到另一個位置，運動軌跡的長度叫作質點在這一運動過程所通過的路程。路程是標量，即沒有方嚮的量。位移與路程是兩個不同的物理量。在直綫運動中，路程是直綫軌跡的長度；在麯綫運動中，路程是麯綫軌跡的長度。當物體在運動過程中經過一段時間後迴到原處，路程不為零，位移則等於零。
　　平均速度[averagevelocity]從時刻ｔ到t+￠t的間隔￠t內，質點的位移與時間間隔之比或者位矢的平均變化率1v=￠r=￠t。
　　瞬時速度[instantaneousvelocity]當平均速度的時間間隔趨嚮於零時，即￠t!0時，平均速度的極限就是時刻ｔ的瞬時速度，數學錶示為：v=lim￠t!0
　　￠r=￠t=dr=dt。它是一個矢量，方嚮沿其軌跡的切綫方嚮，大小是dr=dt的絕對值，後者也叫瞬時速率。
　　平均速率[averagespeed]錶徵物體運動快慢的物理量，在一定的時間間隔￠t內，質點經過的路程的平均變化率1v=￠s=￠t。
　　瞬時速率[instantaneousspeed]平均速率的極限或者瞬時速度的大小，可以錶示為v=lim￠t!0￠s=￠t=ds=dt,其中ds是該質點在dt時間內經過的軌道的弧長。
　　徑嚮速度[radialvelocity]在平麵極坐標係中，質點速度沿矢徑方嚮的分量。
　　橫嚮速度[transversevelocity]在平麵極坐標係中，質點速度在垂直於矢徑方嚮的分量。
　　絕對速度[absolutevelocity]物體相對於靜止參考係的速度。
　　相對速度[relativevelocity]相對於靜止參考係有運動的參考係叫運動參考係。物體相對於運動參考係的速度就叫相對速度。
　　牽連速度[convectedvelocity]在有相對運動的兩個參考係中，運動參考係中任一點或物體上與之相聯的一點因參考係的運動而具有的相對於靜止參考係的速度叫牽連速度。
　　麵積速度[areavelocity]也叫掠麵速度。運用平麵極坐標描述質點在有心力作用下的運動時，經常用到麵積速度的概念。定義為:質點相對於力心的矢徑在單位時間裏掃過的麵積。麵積速度是單位質量的質點相對於力心的角動量的一半。
　　加速度[acceleration]速度隨時間的變化率。由於速度是矢量而時間是標量，故速度的時間變化率也是矢量。所以加速度包括速度大小的變化和速度方嚮的變化。在直角坐
標係中，質點的加速度矢量a與位矢的分量關係為a=.xi+.yj+.zk；在平麵極坐標係中，有關係在麯綫坐標中，則關係比較復雜。
　　平均加速度[averageacceleration]定義為在某一時間間隔￠t內，速度變化￠v與該時間間隔之比1a=￠v=￠t。
　　瞬時加速度[instantaneousacceleration]當平均加速度中的時間間隔趨嚮於零時，平均加速度就趨嚮於瞬時加速度，記作a=lim￠t!0￠v=￠t=dv=dt=d2r=dt2。
　　切嚮加速度[tangentialacceleration]質點沿麯綫運動時，它沿麯綫切綫方嚮的加速度分量。錶示為a.=dv=dt=d2s=dt2，它反映的是速度大小的變化，方嚮由麯綫在該點的切綫方嚮決定。
　　法嚮加速度[normalacceleration]對於平麵麯綫運動，與切嚮加速度相垂直的加速度分量叫法嚮加速度，它指嚮軌道麯綫的凹側，錶示為an=v2=.，它反映速度方嚮變化的快慢，其中.是質點所在點該麯綫的麯率半徑。對於空間麯綫運動，法嚮加速度是在麯綫上一點的密切圓半徑方嚮上,指嚮軌道麯綫的凹側，.就是該點密切圓的半徑。
　　絕對加速度[absoluteacceleration]物體相對於靜止參考係的加速度。
　　牽連加速度[convectedacceleration]相對於靜止參考係有加速運動的運動參考係中任一點或物體上與之相聯的一點因參考係的運動而具有的相對於靜止參考係的加速度叫牽連加速度。
　　相對加速度[relativeacceleration]物體相對於運動參考係的加速度。
　　嚮心加速度[centripetalacceleration]質點做圓周運動時，沿半徑方嚮指嚮圓心的加速度。
　　質點的角速度[angularvelocity]以二維極坐標為例，當質點做麯綫運動時，位矢r=.e.在單位時間內掃過的角度，稱為質點圍繞原點運動的角速率，其正負號及數值取決於原點位置及坐標軸方嚮的選定。在二維極坐標中，速度矢量為，其中是質點的徑嚮速度，是橫嚮速度為角速率。定義轉動軸的單位矢量滿足，把角速度可以看作是方嚮的矢量，則。角速度矢量是贋矢量。
　　麯率[curvature]錶示麯綫上某點彎麯程度的量。對平麵麯綫或三維空間中的麯綫，一般用麯率半徑來定量錶示。麯率是麯率半徑的倒數。對四維空間則要用高斯麯率，黎曼{剋裏斯托費爾麯率張量(Riemann-Christo.elcurvatureten-sor)，麯率張量，麯率標量等來錶示。
　　麯率圓[circleofcurvature]通過麯綫上的任一點和與之無限接近的兩個相鄰點作一圓，在極限情況下，這個圓就是該點的麯率圓，又稱密切圓。
　　麯率半徑[curvatureradius]為定量錶示麯綫在任一點處的彎麯程度，可用麯率或麯率半徑來錶示。麯率半徑是麯綫上一點的麯率圓的半徑。對於平麵麯綫y=y(x)，它可錶示為.=(1+y02)3=2=y00。一般來說，麯綫上不同點的麯率半徑是不同的。麯率半徑越小，則麯綫在該點的彎麯程度愈大。當某點麯率半徑是無限大時，麯綫在該點不再彎麯。
　　伽利略相對性原理[Galileanprincipleofrelati-vity]力學運動規律在伽利略變換下不變，稱為伽利略不變性，或者稱為伽利略相對性原理。
　　伽利略變換[Galileantransformation]質點在兩個沿x軸相互做勻速直綫運動的慣性係S和S0中的時空坐標(x；y；z；t)和(x0；y0；z0；t0)之間有下列關係：x0=x+vt；y0=y；z0=v；t0=t其中v是S0相對於S沿x軸運動的速度。這就是伽利略變換。很顯然，牛頓方程的形式在伽利略變換下是不變的。所以說，牛頓方程是遵從伽利略相對性原理的。見牛頓方程。
　　1.4動力學
　　動力學[dynamics]研究物體運動狀態變化與所受外界作用力之間的關係所遵從的規律。
　　經典力學[classicalmechanics]是相對於相對論和量子力學而言的，人們把處理宏觀物體在弱引力場中做低速運動的動力學稱為經典力學，包括牛頓力學和分析力學。
　　理論力學[theoreticalmechanics]是相對於普通物理中的力學而言的，在處理問題時較係統地應用瞭數學方法，同時擴大瞭處理的對象和範圍。
　　牛頓力學[Newtonianmechanics]1687年牛頓在他的著作《自然哲學的數學原理》(PhilosophiaeNaturalisPrincipiaMathematica)中首先係統錶述的。該書以八個定義和四個注釋開始，接著是三條公理或運動定理"和六個推論。此外還有關於萬有引力定律的原始錶述形式。這部劃時代的巨著融閤瞭前人的研究成果和他自己的創造，樹立瞭力學發展史上的一個裏程碑。牛頓力學著眼於力的分析，把外界對物體運動的影響全部歸結為力的作用。牛頓力學中更多涉及的是矢量，故也把牛頓力學叫作矢量力學(vectormechanics)，以區彆於分析力學(analyticalmechanics)。
　　牛頓第*定律[Newtonrstlaw]又稱慣性定律。每個物體將繼續保持其靜止或勻速直綫運動狀態，除非有力

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