일반물리학 (일반물리학교재집필위원회)

제1장 서론 1
1-1 물리학은 어떤 학문인가? 2
1-2 물리학과 다른 분야의 관계 4
1-3 차원 분석 6
1-4 유효 숫자와 오차 7
1-5 단위계 10
1-6 SI 접두어 12
1-7 단위의 환산 13
1-8 삼각 함수 16
1-9 좌표계 17
연습문제 20

제2장 1차원에서의 운동 23
2-1 변위 24
2-2 속력 26
2-3 속도 27
2-4 등속직선운동 30
2-5 가속도 31
2-6 등가속도운동 34
2-7 자유낙하운동 39
2-8 연직 아래로 던진 물체의 운동 41
2-9 연직 위로 던진 물체의 운동 42
연습문제 45

제3장 2차원 및 3차원에서의 운동 49
3-1 벡터의 성질 50
3-2 벡터의 성분과 단위 벡터 51
3-3 벡터의 곱셈 55
3-4 변위, 속도 및 가속도 56
3-5 2차원에서의 운동방정식 58
3-6 발사체 운동 1: 수평방향으로 던진 물체의 운동 60
3-7 발사체 운동 2: 비스듬히 위로 던진 물체의 운동 64
3-8 상대속도 68
연습문제 71

제4장 운동의 법칙 75
4-1 힘 76
4-2 Newton의 제1법칙과 관성 79
4-3 질량 82
4-4 Newton의 제2법칙 83
4-5 운동과 관련이 있는 몇 가지 힘 87
4-6 Newton의 제3법칙 93
4-7 Newton법칙의 응용 95
연습문제 100

제5장 원운동과 만유인력의 법칙 103
5-1 속력이 변하지 않는 원운동(등속 원운동) 104
5-2 속력이 변하는 원운동(비등속 원운동) 110
5-3 Newton의 만유인력의 법칙 111
5-4 지표면에서의 중력 114
5-5 인공위성의 운동 116
5-6 관성력 118
5-7 겉보기 무중력 122
5-8 Kepler의 법칙 122
연습문제 126

제6장 일과 에너지 129
6-1 일정한 힘이 한 일 130
6-2 변하는 힘이 한 일 132
6-3 운동에너지와 일 133
6-4 중력 퍼텐셜에너지 137
6-5 역학적 에너지 보존 139
6-6 탄성 퍼텐셜에너지 143
6-7 탄성력이 다른 힘과 함께 있을 때 에너지 보존 146
6-8 일률 149
연습문제 151

제7장 충돌 현상 155
7-1 선운동량 156
7-2 충격량 158
7-3 선운동량 보존 160
7-4 1차원에서의 탄성충돌 164
7-5 1차원에서의 비탄성충돌 166
7-6 반발계수 168
7-7 2(3)차원에서의 충돌 169
7-8 질량중심 171
연습문제 177

제8장 회전운동 181
8-1 각속도와 각가속도 182
8-2 등각가속도 회전운동 185
8-3 각변수와 선변수 사이의 관계 186
8-4 토크 189
8-5 관성모멘트와 회전운동법칙 192
8-6 회전 운동에너지와 일 196
8-7 각운동량 199
연습문제 201

제9장 평형과 탄성 205
9-1 평형상태에 있는 힘 206
9-2 평형조건과 짝힘 206
9-3 안정과 균형 210
9-4 물질의 상태 211
9-5 밀도와 비중 213
9-6 물질의 탄성 214
9-7 부서짐 220
연습문제 223

제10장 유체 225
10-1 유체 내의 압력 226
10-2 압력의 측정 228
10-3 Pascal의 원리 230
10-4 부력과 Archimedes의 원리 232
10-5 표면장력과 모세관 현상 236
10-6 유체의 운동 240
10-7 Bernoulli의 방정식 241
10-8 Bernoulli 방정식의 응용 243
10-9 유체의 점성 246
연습문제 249

제11장 진동과 파동 253
11-1 단순조화운동 254
11-2 선형 단순조화진동자 257
11-3 진자의 운동 262
11-4 단순조화운동과 등속원운동의 비교 265
11-5 감쇠진동과 강제진동 267
11-6 파동의 종류 271
11-7 팽팽한 줄을 따라 진행하는 파동 272
11-8 줄을 따라 진행하는 파동의 에너지 277
11-9 파동의 반사, 투과, 중첩 280
11-10 정상파 282
연습문제 284

제12장 음파 289
12-1 음파의 발생과 속력 290
12-2 음파의 세기와 소리준위 292
12-3 음파의 변위진폭과 압력진폭 295
12-4 음원 299
12-5 음질과 소음 304
12-6 음파의 간섭과 맥놀이 306
12-7 Doppler 효과 309
12-8 충격파와 음파의 이용 313
연습문제 317

제13장 온도, 열, 열역학의 제1법칙 321
13-1 온도와 열평형 322
13-2 온도 측정 324
13-3 열과 내부에너지 327
13-4 열팽창 329
13-5 열용량과 비열 334
13-6 비열 측정법 336
13-7 숨은열 339
13-8 열과 일 343
13-9 열역학 제1법칙 345
13-10 열의 전달 350
연습문제 360

제14장 기체의 운동론 363
14-1 아보가드로수 364
14-2 이상기체의 거시적 기술 366
14-3 이상기체의 분자 모형 371
14-4 기체의 압력, 온도 및 병진 운동에너지 372
14-5 분자의 속력분포 376
14-6 이상기체의 몰비열 379
연습문제 384

제15장 열역학 제2법칙 387
15-1 비가역 과정과 엔트로피 388
15-2 엔트로피의 변화 389
15-3 열역학 제2법칙 392
15-4 열기관과 열역학 제2법칙 393
15-5 냉동기와 열펌프 396
15-6 카르노 기관과 열역학 제2법칙 400
15-7 미시적 관점에서 본 엔트로피 404
연습문제 408

제16장 전기력과 전기장 411
16-1 전기력 412
16-2 도체와 부도체 416
16-3 물체를 대전시키는 방법 417
16-4 Coulomb의 법칙 419
16-5 전기장 423
16-6 전기력선 428
16-7 전기선속과 Gauss의 법칙 430
연습문제 435

제17장 전위(전기퍼텐셜)와 전기용량 439
17-1 전기 퍼텐셜에너지와 전위 440
17-2 전위와 전기장 사이의 관계 444
17-3 단일 점전하에 의한 전위 446
17-4 전기쌍극자에 의한 전위 447
17-5 연속 전하분포에 의한 전위 449
17-6 등전위선(면) 450
17-7 전기용량 452
17-8 축전기의 직·병렬연결 458
17-9 축전기의 전기장에 저장되는 에너지 460
연습문제 463

제18장 직류회로 467
18-1 전류 468
18-2 전류에 대한 미시적 모형 471
18-3 전기저항과 비저항 473
18-4 반도체 477
18-5 초전도체 479
18-6 전지 480
18-7 저항기의 직·병렬연결 484
18-8 전기회로의 일률 487
18-9 키르히호프의 법칙과 휘트스톤 브리지 488
18-10 RC회로 491
연습문제 494

제19장 자기장 499
19-1 자석과 지구의 자기장 500
19-2 자기장의 정의 503
19-3 자기장 내에서 대전입자의 운동 506
19-4 전류가 흐르는 도체에 작용하는 자기력 510
19-5 전류고리에 작용하는 토크 512
19-6 긴 직선도선에 흐르는 전류가 만드는 자기장 515
19-7 전류고리와 솔레노이드의 자기장 519
19-8 평행한 두 도체 사이에 작용하는 자기력 525
19-9 자성 물질 526
연습문제 530

제20장 전자기유도 533
20-1 유도기전력 534
20-2 Faraday의 유도법칙과 Lenz의 법칙 537
20-3 운동기전력-자기장 속에서 운동하는
도선에 발생하는 유도기전력 541
20-4 역기전력과 맴돌이 전류 544
20-5 유도계수(인덕턴스) 547
20-6 RL회로 551
20-7 자기장에 저장된 에너지 556
연습문제 558

제21장 교류회로 561
21-1 교류 발전 562
21-2 변압기 564
21-3 저항기가 연결된 교류회로 567
21-4 축전기가 연결된 교류회로 570
21-5 인덕터가 연결된 교류회로 574
21-6 RLC 교류회로 577
21-7 RLC 교류회로에서 공명 581
21-8 교류회로의 전력 583
21-9 정류기 584
연습문제 586

제22장 전자기파 589
22-1 Maxwell의 예측 590
22-2 Maxwell 방정식 592
22-3 Hertz의 실험 595
22-4 전자기파의 성질 598
22-5 전자기파의 속력 601
22-6 전자기파의 에너지 603
22-7 전자기파의 세기 605
22-8 전자기파 스펙트럼 607
22-9 전자기파의 Doppler 효과 612
연습문제 613

제23장 빛의 반사와 굴절 615
23-1 빛의 본질 616
23-2 빛의 직진 617
23-3 빛의 반사 618
23-4 빛의 굴절 621
23-5 생활 속의 굴절 현상 625
23-6 빛의 분산 628
23-7 내부 전반사 630
23-8 Huygens의 원리 633
연습문제 635

제24장 거울과 렌즈 639
24-1 평면거울에 의한 상 640
24-2 오목거울에 의한 상 642
24-3 볼록거울에 의한 상 646
24-4 볼록렌즈에 의한 상 648
24-5 오목렌즈에 의한 상 652
24-6 거울과 렌즈의 수차 653
24-7 사람의 눈과 사진기 655
24-8 현미경 658
24-9 망원경 660
연습문제 662

제25장 파동광학 665
25-1 빛의 간섭 666
25-2 Young의 간섭 실험 667
25-3 간섭무늬의 세기 670
25-4 박막에서 간섭 672
25-5 Newton의 원무늬 676
25-6 단일슬릿에 의한 회절 677
25-7 회절격자 681
25-8 원형 구멍에 의한 회절 684
25-9 빛의 편광 685
연습문제 689

제26장 특수 상대성이론 691
26-1 특수 상대성이론의 탄생 692
26-2 특수 상대성이론의 두 가설 693
26-3 시간의 상대성 695
26-4 길이의 상대성 702
26-5 Lorentz 변환식 704
26-6 속도의 상대성: 속도의 상대론적 합 705
26-7 운동량에 대한 새로운 관점: 상대론적 운동량 707
26-8 에너지에 대한 새로운 관점: 상대론적 에너지 708
26-9 일반 상대성이론 711
연습문제 712

제27장 양자물리학 715
27-1 Planck의 양자가설 716
27-2 광전효과 720
27-3 광자의 운동량과 Compton 효과 725
27-4 빛의 이중성 727
27-5 물질의 이중성 728
27-6 물질파의 파동함수 731
27-7 불확정성 원리 735
연습문제 737

제28장 원자물리학 741
28-1 원자 모형 742
28-2 원자 스펙트럼 744
28-3 수소 원자에 대한 Bohr 모형 747
28-4 양자역학적으로 본 수소 원자의 상태 753
28-5 전자 구름 757
28-6 배타원리와 주기율표 758
28-7 X선 스펙트럼 762
28-8 원자 전이 766
28-9 고체의 띠이론 768
연습문제 770

제29장 핵물리학 773
29-1 핵의 특성 774
29-2 핵의 질량결손과 결합에너지 778
29-3 방사능 780
29-4 a붕괴 781
29-5 b붕괴 782
29-6 c붕괴 785
29-7 붕괴법칙과 반감기 786
29-8 핵분열과 핵융합 791
29-9 방사선의 검출과 응용 796
연습문제 800

제30장 입자물리학 803
30-1 입자물리학의 출발 804
30-2 소립자의 분류 806
30-3 입자의 상호작용과 보존법칙 810
30-4 팔정도 813
30-5 Quark 814
30-6 표준 모형 818

연습문제 822
부록 A 국제단위계 826
부록 B 물리상수 829
부록 C 그리스 문자 및 동양의 수에 대한 호칭 832
부록 D 간단한 수학공식 833
부록 E 원소의 전자배열 837
부록 F 원소의 주기율표 840