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编者的话1

第一章 计算机中的物理学4

§1.1 计算机的发展历程和展望4

1. 计算机开创信息时代4

2. 计算机的硬件和软件7

3. 计算机的“家谱”8

4. 智能化计算机的发展9

§1.2 微电子学的辉煌11

1. “点石成金”的半导体11

2. pn结--晶体管的核心15

3. MOS晶体管21

4. 半导体集成电路26

§1.3 先进的半导体工艺技术34

1. 半导体平面工艺图解34

2. 集成电路制造中的几个关键技术37

§1.4 计算机中的“头脑”39

1. 半导体存贮器40

2. CPU--计算机中的“头脑”43

§1.5 计算机的发展与现代物理学45

1. 计算机的物理限制45

2 光子计算机和超导计算机46

第二章 汽车中的物理学52

§2.1 卡诺定理和汽车发动机的热效率52

1. 卡诺定理揭示了提高热机效率的方向52

2. 从蒸汽机到内燃机53

3. 内燃机的增压系统及提高效率的物理机制56

4. 燃气轮机发动机56

§2.2 汽车中的电控设备57

1. 电控汽油喷射装置(EFI)的物理原理58

2. 数字式电子点火系统64

3. 汽车电控防抱死制动装置(ABS)67

4. GPS在汽车上的应用71

5. 内燃机管理器和汽车计算机73

1. λ传感器76

§2.3 几种新型传感器在汽车中的应用76

2. 汽车防爆传感器77

3. 空气流量传感器80

4. 霍耳传感器81

§2.4 汽车的安全防护和新车型设计84

1. 碰撞力学84

2. 安全气囊的性能要求87

3. 高速公路上汽车行驶的安全距离91

4. 空气动力学和汽车新车型94

第三章 居室中的物理学98

§3.1 生活空间的要素--空气、光线、温度和电磁场概述98

1. 城市规划和小区建设中的环境要素98

2. 城市热岛效应及治理105

3. 输电线周围的电磁场110

§3.2 居室中的通风、保暖、采光的物理学问题114

1. 居室中的通风对流114

2. 高层建筑对环境小气候的影响118

3. 新型覆膜光学玻璃在建筑节能中的应用121

4. 光源的光谱特性和显色性125

§3.3 室内音质设计129

1. 人耳的听觉特性129

2. 室内音质设计的物理评价标准130

3. 室内的防噪隔音133

4. 室内音响布置及效果139

第四章 音乐中的物理学142

1. 艺术上和物理声学意义上的音乐143

§4.1 音乐和物理学143

2. 音乐声的组成144

3. 音乐与高科技的结合--计算机音乐146

§4.2 音乐声的主观量及物理学含义147

1. 音乐声的客观量和主观量147

2. 音乐声的波动特性147

3. 音乐声的客观量149

4. 音乐声的主观量154

1. 按发音机制对乐器分类165

§4.3 乐器物理学165

2. 乐器的结构及主要声学参数169

3. 钢琴和提琴等弦乐器中的物理学问题172

4. 管乐器中的发声机制177

§4.4 电声音乐中的物理学问题179

1. 声音的记录和再现179

2. 立体声和双耳效应184

3. 电声音响的高保真度和降噪的物理学机制187

4. 电子音乐合成器和计算机音乐演奏系统(MIDI)189

5. 调频广播与播放音乐的接收效果190

第五章 体育、保健中的物理学195

§5.1 运动生物力学195

1. 肌肉力学195

2. 田径运动中的力学原理200

3. 球类运动与空气动力学203

4. 游泳与流体力学206

5. 体操运动中的“旋”207

§5.2 光电技术与体育竞赛209

1. 摄影和电影209

2. 电视摄象211

3. 光电控制211

§5.3 保健与保健设备213

1. 保健与运动213

2. 保健设备中的物理学问题214

第六章 医学诊断和治疗中的物理学217

§6.1 生物电磁效应与医学217

1. 生物电磁效应及在临床医学中的应用218

2. 心电现象及人工心脏起搏220

3. 核磁共振及成象技术224

4. 射频与微波230

§6.2 超声与医学231

1. 超声波的特点及产生方法231

2. 超声和医学诊断231

1. 红外、紫外与激光235

§6.3 光与医学235

2. 激光在医学应用中的实例--激光刀237

§6.4 放射性与医学238

1. 放射现象与剂量238

2. 射线辐射对机体的作用机制239

3. 放射诊断和治疗举例--γ刀240

§7.1 植物育种与栽培243

1. 育种与栽培243

第七章 农业中的物理学243

2. 物理技术与良种选育246

3. 物理学在作物栽培中的应用250

§7.2 水产养殖254

1. 电磁场与水产养殖254

2. 现代化水产养殖环境中的自动控制257

§7.3 桑蚕卵孵化258

1. 桑蚕卵人工孵化258

2. 电晕放电技术与桑蚕卵人工孵化259

1. 食品保质的关键261

§7.4 食品保质261

2. 食品保质手段262

3. 食品电磁保质263

第八章 军事中的物理学266

§8.1 物理学与武器266

1. 常规武器中的力学原理266

2. 光与武器267

3. 核武器270

4. 电磁学与武器272

§8.2 物理学与侦察275

1. 红外侦察275

2. 微光夜视277

3. 雷达侦察278

4. 微波遥感279

§8.3 物理学与防御280

1. 拦截导弹280

2. 电磁干扰282