목차
1장 단위, 물리량 그리고 벡터 ... 1
1-1 서론 ... 1
1-2 물리학의 본질 ... 2
1-3 이상적인 모형 ... 4
1-4 표준과 단위 ... 5
1-5 단위의 일관성과 변환 ... 8
1-6 불확정성과 유효숫자 ... 9
1-7 어림셈과 크기의 정도 ... 12
1-8 벡터와 벡터의 덧셈 ... 12
1-9 벡터의 성분 ... 17
1-10 단위 벡터 ... 22
1-11 벡터의 곱셈 ... 23
토의할 문제 ... 29
연습문제 ... 29
심화문제 ... 29
2장 직선운동 ... 33
2-1 서론 ... 33
2-2 변위, 시간 그리고 평균 속도 ... 34
2-3 순간 속도 ... 37
2-4 평균 가속도와 순간 가속도 ... 41
2-5 등가속도 운동 ... 45
2-6 자유낙하하는 물체 ... 50
토의할 문제 ... 52
연습문제 ... 52
심화문제 ... 53
3장 2차원과 3차원에서의 운동 ... 55
3-1 서론 ... 55
3-2 위치 벡터와 속도 벡터 ... 56
3-3 가속도 벡터 ... 59
3-4 포물체 운동 ... 63
3-5 원주상의 운동 ... 70
3-6 상대 속도 ... 72
토의할 문제 ... 77
연습문제 ... 77
심화문제 ... 78
4장 뉴턴의 운동법칙 ... 81
4-1 서론 ... 81
4-2 힘과 상호작용 ... 82
4-3 뉴턴의 제1법칙 ... 86
4-4 뉴턴의 제2법칙 ... 91
4-5 질량과 무게 ... 96
4-6 뉴턴의 제3법칙 ... 100
4-7 뉴턴 법칙의 이용 ... 102
4-8 자유체 그림의 시각화 ... 105
토의할 문제 ... 107
연습문제 ... 107
심화문제 ... 108
5장 뉴턴의 운동법칙의 응용 ... 111
5-1 서론 ... 111
5-2 뉴턴의 제1법칙의 응용 : 입자의 평형 ... 112
5-3 뉴턴의 제2법칙의 응용 : 입자의 동역학 ... 115
5-4 마찰력 ... 121
5-5 원운동에 대한 동역학 ... 130
5-6 자연의 존재하는 기본힘 ... 135
토의할 문제 ... 137
연습문제 ... 138
심화문제 ... 140
6장 일과 운동에너지 ... 143
6-1 서론 ... 143
6-2 일 ... 144
6-3 일과 운동에너지 ... 149
6-4 변화하는 힘에 의한 일과 에너지 ... 155
6-5 일률 ... 162
6-6 자동차의 일률 : 에너지 연관관계의 사례연구 ... 165
토의할 문제 ... 168
연습문제 ... 168
심화문제 ... 170
7장 위치에너지와 에너지 보존 ... 171
7-1 서론 ... 171
7-2 중력 위치에너지 ... 172
7-3 탄성 위치에너지 ... 180
7-4 보존력과 비보존력 ... 185
7-5 힘과 위치에너지 ... 188
7-6 에너지 도표 ... 191
토의할 문제 ... 192
연습문제 ... 193
심화문제 ... 194
8장 운동량과 충격량 ... 197
8-1 서론 ... 197
8-2 운동량과 충격량 ... 198
8-3 운동량 보존 ... 204
8-4 비탄성 충돌 ... 209
8-5 탄성 충돌 ... 213
8-6 질량 중심 ... 218
8-7 로켓 추진 ... 223
토의할 문제 ... 227
연습문제 ... 227
심화문제 ... 228
9장 강체의 회전 ... 231
9-1 서론 ... 231
9-2 각속도와 각가속도 ... 232
9-3 등각가속도 회전 ... 236
9-4 선형과 각 운동학 관계 ... 238
9-5 회전운동에서 에너지 ... 242
9-6 평행축 정리 ... 248
9-7 관성모멘트 계산 ... 250
토의할 문제 ... 252
연습문제 ... 253
심화문제 ... 254
10장 회전동역학 ... 257
10-1 서론 ... 257
10-2 돌림힘 ... 258
10-3 강체에 대한 돌림힘과 각가속도 ... 261
10-4 움직이는 축에 대한 강체의 회전 ... 266
10-5 회전운동에서의 일과 일률 ... 273
10-6 각운동량 ... 275
10-7 각운동량의 보존 ... 278
10-8 자이로스코프와 세차운동 ... 281
토의할 문제 ... 285
연습문제 ... 285
11장 평형과 탄성 ... 289
11-1 서론 ... 289
11-2 평형의 조건 ... 290
11-3 중력 중심 ... 291
11-4 강체의 평형 문제 풀기 ... 295
11-5 변형력, 변형 그리고 탄성률 ... 298
11-6 부피 변형력과 변형 ... 303
11-7 층밀리기 변형력과 변형 ... 306
11-8 탄성과 소성 ... 307
토의할 문제 ... 310
연습문제 ... 310
심화문제 ... 311
12장 중력 ... 315
12-1 서론 ... 315
12-2 뉴턴의 중력법칙 ... 316
12-3 무게 ... 319
12-4 중력 퍼텐셜에너지 ... 322
12-5 인공위성들의 운동 ... 326
12-6 행성들의 운동 ... 330
12-7 구형의 질량 분포 ... 335
12-8 겉보기 무게와 지구의 회전 ... 339
12-9 블랙홀 : 현대 물리학에서 사례연구 ... 342
토의할 문제 ... 347
연습문제 ... 347
심화문제 ... 348
13장 주기 운동 ... 351
13-1 서론 ... 351
13-2 진동의 원인 ... 352
13-3 단순 조화 운동 ... 354
13-4 단순 조화 운동의 에너지 ... 362
13-5 단순 조화 운동의 응용 ... 365
13-6 단진자 ... 370
13-7 물리 진자 ... 372
13-8 감쇠 진동 ... 374
13-9 강제 진동과 공명, 혼돈 ... 377
토의할 문제 ... 381
연습문제 ... 381
심화문제 ... 382
14장 유체 역학 ... 385
14-1 서론 ... 385
14-2 밀도 ... 386
14-3 유체의 압력 ... 387
14-4 부력 ... 393
14-5 표면 장력 ... 395
14-6 유체의 흐름 ... 400
14-7 베르누이 방정식 ... 402
14-8 난류 ... 406
14-9 점성 ... 409
토의할 문제 ... 412
연습문제 ... 413
심화문제 ... 414
15장 온도와 열 ... 415
15-1 서론 ... 415
15-2 온도와 열 평형 ... 416
15-3 온도계와 온도 눈금 ... 418
15-4 기체 온도계와 켈빈 눈금 ... 419
15-5 열 팽창 ... 422
15-6 열량 ... 428
15-7 열량 측정과 상 변화 ... 433
15-8 열 전달 방법 ... 438
15-9 집적 회로 : 열 전달의 사례 연구 ... 446
토의할 문제 ... 449
연습문제 ... 449
16장 물질의 열적 성질 ... 451
16-1 서론 ... 451
16-2 상태 방정식 ... 452
16-3 물질의 분자적 성질 ... 457
16-4 이상 기체의 분자 운동 모형 ... 460
16-5 열용량 ... 468
16-6 분자 속력 ... 473
토의할 문제 ... 476
연습문제 ... 476
심화문제 ... 477
17장 열역학 제1법칙 ... 479
17-1 서론 ... 479
17-2 열역학적 계 ... 480
17-3 부피가 변화하는 동안 한 일 ... 482
17-4 열역학 상태 사이의 경로 ... 484
17-5 내부 에너지와 열역학 제1법칙 ... 486
17-6 열역학적 과정의 종류 ... 492
17-7 이상 기체의 내부 에너지 ... 494
17-8 이상 기체의 열용량 ... 495
17-9 이상 기체의 단열 과정 ... 499
토의할 문제 ... 502
연습문제 ... 502
심화문제 ... 503
18장 열역학 제2법칙 ... 505
18-1 서론 ... 505
18-2 열역학 과정의 방향성 ... 506
18-3 열기관 ... 507
18-4 내연 기관 ... 510
18-5 냉장고 ... 512
18-6 열역학 제2법칙 ... 515
18-7 카르노 순환 과정 ... 517
토의할 문제 ... 522
연습문제 ... 522
19장 역학적인 파동 ... 525
19-1 서론 ... 525
19-2 역학적 파동의 유형 ... 526
19-3 주기적인 파동 ... 528
19-4 파동의 수학적인 기술 ... 530
19-5 횡파의 속력 ... 536
19-6 종파의 속력 ... 540
19-7 기체 속을 통과하는 소리파 ... 544
19-8 파동 운동의 에너지 ... 546
토의할 문제 ... 549
연습문제 ... 549
심화문제 ... 551
20장 파동의 간섭과 기준 방식 ... 553
20-1 서론 ... 553
20-2 줄에서 경계 조건과 중첩의 원리 ... 554
20-3 줄에서의 정상파 ... 556
20-4 줄의 기준 방식 ... 560
20-5 종파의 정상파와 기준 방식 ... 565
20-6 파동의 간섭 ... 571
20-7 공명 ... 573
토의할 문제 ... 576
연습문제 ... 576
심화문제 ... 577
21장 소리와 듣기 ... 579
21-1 서론 ... 579
21-2 음파 ... 580
21-3 음의 세기 ... 585
21-4 맥놀이 ... 590
21-5 도플러 효과 ... 593
21-6 충격파 ... 597
토의할 문제 ... 600
연습문제 ... 601
심화문제 ... 602
22장 전하와 전기장 ... 603
22-1 서론 ... 603
22-2 전하 ... 604
22-3 전하와 물질의 구조 ... 605
22-4 도체, 부도체 및 유도 전하 ... 608
22-5 쿨롱의 법칙 ... 611
22-6 전기장과 전기력 ... 616
22-7 전기장 계산 ... 622
22-8 전기력선 ... 626
22-9 전기 쌍극자 ... 628
토의할 문제 ... 632
연습문제 ... 633
심화문제 ... 633
23장 가우스의 법칙 ... 637
23-1 서론 ... 637
23-2 전하와 전기다발 ... 638
23-3 전기다발의 계산 ... 642
23-4 가우스의 법칙 ... 645
23-5 가우스 법칙의 응용 ... 650
23-6 도체 위의 전하 ... 656
토의할 문제 ... 662
연습문제 ... 662
심화문제 ... 663
24장 전기 퍼텐셜 ... 665
24-1 서론 ... 665
24-2 전기 퍼텐셜에너지 ... 666
24-3 전위 ... 674
24-4 전위의 계산 ... 680
24-5 등전위면 ... 685
24-6 음극선관 ... 688
토의할 문제 ... 691
연습문제 ... 691
25장 전기 용량과 유전체 ... 695
25-1 서론 ... 695
25-2 축전기와 전기 용량 ... 696
25-3 직렬과 병렬로 연결된 축전기 ... 701
25-4 축전기에서 에너지의 저장과 전기장 에너지 ... 704
25-5 유전체 ... 708
토의할 문제 ... 714
연습문제 ... 714
심화문제 ... 715
26장 전류, 저항 및 기전력 ... 717
26-1 서론 ... 717
26-2 전류 ... 718
26-3 비저항 ... 723
26-4 저항 ... 726
26-5 기전력과 회로 ... 730
26-6 전기 회로에서의 에너지와 전력 ... 738
26-7 전류의 생리학적 효과 ... 741
토의할 문제 ... 743
연습문제 ... 744
심화문제 ... 745
27장 직류 회로 ... 747
27-1 서론 ... 747
27-2 저항기의 직렬 연결과 병렬 연결 ... 748
27-3 키르히호프의 법칙 ... 754
27-4 전기적 측정 장치 ... 758
27-5 저항-전기용량 회로 ... 763
27-6 배선 체제 : 회로 분석의 사례 ... 768
토의할 문제 ... 774
연습문제 ... 774
심화문제 ... 774
28장 자기장과 자기력 ... 777
28-1 서론 ... 777
28-2 자기 ... 778
28-3 자기장 ... 780
28-4 자기력선과 자기선속 ... 784
28-5 자기장 내에서 대전입자의 운동 ... 787
28-6 대전입자 운동의 응용 ... 791
28-7 전류가 흐르는 도체에 작용하는 자기력 ... 794
28-8 전류 고리에 작용하는 힘과 돌림힘 ... 798
28-9 직류 전동기 ... 805
토의할 문제 ... 807
연습문제 ... 808
심화문제 ... 808
29장 자기장의 근원 ... 811
29-1 서론 ... 811
29-2 움직이는 전하에 의한 자기장 ... 812
29-3 전류 요소에 의한 자기장 ... 815
29-4 전류가 흐르는 곧은 도체에 의한 자기장 ... 818
29-5 평행한 두 도체 사이의 힘 ... 821
29-6 원형 전류 고리의 자기장 ... 823
29-7 암페어의 법칙 ... 826
29-8 암페어 법칙의 응용 ... 831
29-9 변위 전류 ... 835
토의할 문제 ... 838
연습문제 ... 839
심화문제 ... 840
30장 전자기 유도 ... 843
30-1 서론 ... 843
30-2 유도 실험 ... 844
30-3 패러데이의 법칙 ... 846
30-4 렌츠의 법칙 ... 854
30-5 운동 기전력 ... 856
30-6 유도 전기장 ... 858
30-7 맥스웰 방정식 ... 861
30-8 초전도성 : 자성의 연구 ... 864
토의할 문제 ... 868
연습문제 ... 868
심화문제 ... 869
31장 인덕턴스 ... 873
31-1 서론 ... 873
31-2 상호 인덕턴스 ... 874
31-3 자체 인덕턴스와 인덕터 ... 877
31-4 자기장 에너지 ... 880
31-5 RL 회로 ... 883
31-6 LC 회로 ... 888
31-7 LRC 직렬 회로 ... 893
토의할 문제 ... 896
연습문제 ... 896
심화문제 ... 896
32장 교류 ... 899
32-1 서론 ... 899
32-2 위상자와 교류 ... 900
32-3 저항과 리액턴스 ... 903
32-4 LRC 직렬 회로 ... 909
32-5 교류 회로에서의 전력 ... 915
32-6 교류 회로에서의 공명 ... 919
32-7 변압기 ... 923
토의할 문제 ... 927
연습문제 ... 927
심화문제 ... 928
33장 전자기파 ... 931
33-1 서론 ... 931
33-2 맥스웰 방정식과 전자기파 ... 932
33-3 평면 전가기파와 빛의 속력 ... 935
33-4 진동파 ... 939
33-5 전자기파의 에너지와 운동량 ... 943
33-6 물질에서의 전자기파 ... 948
33-7 정상파 ... 951
33-8 전자기 스펙트럼 ... 954
33-9 안테나에서의 복사 ... 955
토의할 문제 ... 958
연습문제 ... 958
심화문제 ... 959
34장 빛의 특성과 전파 ... 691
34-1 서론 ... 961
34-2 빛의 특성 ... 962
34-3 반사와 굴절 ... 965
34-4 내부 전반사 ... 971
34-5 분산 ... 974
34-6 편광 ... 975
34-7 빛의 산란 ... 984
34-8 호이겐스의 원리 ... 985
토의할 문제 ... 989
연습문제 ... 990
심화문제 ... 990
35장 기하광학 ... 993
35-1 서론 ... 993
35-2 평면에서의 반사와 굴절 ... 994
35-3 구면에서의 반사 ... 998
35-4 거울의 그래프 방법 ... 1006
35-5 구면에서의 굴절 ... 1009
35-6 얇은 렌즈 ... 1013
35-7 렌즈에 대한 그래프 방법 ... 1019
토의할 문제 ... 1025
연습문제 ... 1025
심화문제 ... 1026
36장 광학기기 ... 1029
36-1 서론 ... 1029
36-2 카메라와 프로젝터 ... 1029
36-3 눈 ... 1035
36-4 돋보기 ... 1039
36-5 현미경 ... 1040
36-6 망원경 ... 1042
36-7 렌즈 수차 ... 1045
토의할 문제 ... 1048
연습문제 ... 1048
심화문제 ... 1049
37장 간섭 ... 1051
37-1 서론 ... 1051
37-2 간섭과 결맞는 파원 ... 1052
37-3 두 개의 파원에 의한 간섭 ... 1056
37-4 간섭 무늬의 세기 분포 ... 1059
37-5 박막에 의한 간섭 ... 1064
37-6 마이켈슨 간섭계 ... 1069
37-7 광자 : 양자 물리학의 사례 연구 ... 1072
토의할 문제 ... 1074
연습문제 ... 1075
심화문제 ... 1076
38장 회절 ... 1077
38-1 서론 ... 1077
38-2 프레넬 회절과 프라운호퍼 회절 ... 1078
38-3 단일 슬릿에서의 회절 ... 1080
38-4 단일 슬릿무늬의 빛의 세기 ... 1084
38-5 다중 슬릿 ... 1089
38-6 회절격자 ... 1092
38-7 X선 회절 ... 1097
38-8 원형구멍 틈새와 분해능 ... 1100
38-9 홀로그래피 ... 1104
토의할 문제 ... 1107
연습문제 ... 1108
심화문제 ... 1108
39장 광자, 전자 및 원자 ... 1113
39-1 서론 ... 1113
39-2 빛의 방출과 흡수 ... 1114
39-3 광전 효과 ... 1116
39-4 원자 줄 빛띠와 에너지 준위 ... 1122
39-5 핵을 가진 원자 ... 1129
39-6 보어의 모형 ... 1132
39-7 레이저 ... 1138
39-8 X선의 발생과 산란 ... 1142
39-9 연속 빛띠 ... 1148
39-10 파동과 입자의 이중성 ... 1153
토의할 문제 ... 1155
연습문제 ... 1155
심화문제 ... 1155
40장 입자의 파동성 ... 1159
40-1 서론 ... 1159
40-2 드 브로이파 ... 1160
40-3 전자 회절 ... 1163
40-4 확률과 불확정성 ... 1166
40-5 전자 현미경 ... 1172
40-6 파동 함수 ... 1176
토의할 문제 ... 1181
연습문제 ... 1181
심화문제 ... 1181
41장 양자역학 ... 1183
41-1 서론 ... 1183
41-2 상자 안의 입자 ... 1184
41-3 슈뢰딩거 방정식 ... 1189
41-4 퍼텐셜 우물 ... 1192
41-5 퍼텐셜 장벽과 터널링 ... 1198
41-6 조화 진동자 ... 1201
41-7 3차원의 문제 ... 1207
토의할 문제 ... 1208
연습문제 ... 1210
42장 원자 구조 ... 1211
42-1 서론 ... 1211
42-2 수소 원자 ... 1212
42-3 제만 효과 ... 1221
42-4 전자 스핀 ... 1226
42-5 다전자 원자들과 배타 원리 ... 1231
42-6 X선 스텍트럼 ... 1239
토의할 문제 ... 1243
연습문제 ... 1243
심화문제 ... 1244
부록 A-F ... 1246
해답 ... 1256
찾아보기 ... 1272
1장 단위, 물리량 그리고 벡터 ... 1
1-1 서론 ... 1
1-2 물리학의 본질 ... 2
1-3 이상적인 모형 ... 4
1-4 표준과 단위 ... 5
1-5 단위의 일관성과 변환 ... 8
1-6 불확정성과 유효숫자 ... 9
1-7 어림셈과 크기의 정도 ... 12
1-8 벡터와 벡터의 덧셈 ... 12
1-9 벡터의 성분 ... 17
1-10 단위 벡터 ... 22
1-11 벡터의 곱셈 ... 23
토의할 문제 ... 29
연습문제 ... 29
심화문제 ... 29
2장 직선운동 ... 33
2-1 서론 ... 33
2-2 변위, 시간 그리고 평균 속도 ... 34
2-3 순간 속도 ... 37
2-4 평균 가속도와 순간 가속도 ... 41
2-5 등가속도 운동 ... 45
2-6 자유낙하하는 물체 ... 50
토의할 문제 ... 52
연습문제 ... 52
심화문제 ... 53
3장 2차원과 3차원에서의 운동 ... 55
3-1 서론 ... 55
3-2 위치 벡터와 속도 벡터 ... 56
3-3 가속도 벡터 ... 59
3-4 포물체 운동 ... 63
3-5 원주상의 운동 ... 70
3-6 상대 속도 ... 72
토의할 문제 ... 77
연습문제 ... 77
심화문제 ... 78
4장 뉴턴의 운동법칙 ... 81
4-1 서론 ... 81
4-2 힘과 상호작용 ... 82
4-3 뉴턴의 제1법칙 ... 86
4-4 뉴턴의 제2법칙 ... 91
4-5 질량과 무게 ... 96
4-6 뉴턴의 제3법칙 ... 100
4-7 뉴턴 법칙의 이용 ... 102
4-8 자유체 그림의 시각화 ... 105
토의할 문제 ... 107
연습문제 ... 107
심화문제 ... 108
5장 뉴턴의 운동법칙의 응용 ... 111
5-1 서론 ... 111
5-2 뉴턴의 제1법칙의 응용 : 입자의 평형 ... 112
5-3 뉴턴의 제2법칙의 응용 : 입자의 동역학 ... 115
5-4 마찰력 ... 121
5-5 원운동에 대한 동역학 ... 130
5-6 자연의 존재하는 기본힘 ... 135
토의할 문제 ... 137
연습문제 ... 138
심화문제 ... 140
6장 일과 운동에너지 ... 143
6-1 서론 ... 143
6-2 일 ... 144
6-3 일과 운동에너지 ... 149
6-4 변화하는 힘에 의한 일과 에너지 ... 155
6-5 일률 ... 162
6-6 자동차의 일률 : 에너지 연관관계의 사례연구 ... 165
토의할 문제 ... 168
연습문제 ... 168
심화문제 ... 170
7장 위치에너지와 에너지 보존 ... 171
7-1 서론 ... 171
7-2 중력 위치에너지 ... 172
7-3 탄성 위치에너지 ... 180
7-4 보존력과 비보존력 ... 185
7-5 힘과 위치에너지 ... 188
7-6 에너지 도표 ... 191
토의할 문제 ... 192
연습문제 ... 193
심화문제 ... 194
8장 운동량과 충격량 ... 197
8-1 서론 ... 197
8-2 운동량과 충격량 ... 198
8-3 운동량 보존 ... 204
8-4 비탄성 충돌 ... 209
8-5 탄성 충돌 ... 213
8-6 질량 중심 ... 218
8-7 로켓 추진 ... 223
토의할 문제 ... 227
연습문제 ... 227
심화문제 ... 228
9장 강체의 회전 ... 231
9-1 서론 ... 231
9-2 각속도와 각가속도 ... 232
9-3 등각가속도 회전 ... 236
9-4 선형과 각 운동학 관계 ... 238
9-5 회전운동에서 에너지 ... 242
9-6 평행축 정리 ... 248
9-7 관성모멘트 계산 ... 250
토의할 문제 ... 252
연습문제 ... 253
심화문제 ... 254
10장 회전동역학 ... 257
10-1 서론 ... 257
10-2 돌림힘 ... 258
10-3 강체에 대한 돌림힘과 각가속도 ... 261
10-4 움직이는 축에 대한 강체의 회전 ... 266
10-5 회전운동에서의 일과 일률 ... 273
10-6 각운동량 ... 275
10-7 각운동량의 보존 ... 278
10-8 자이로스코프와 세차운동 ... 281
토의할 문제 ... 285
연습문제 ... 285
11장 평형과 탄성 ... 289
11-1 서론 ... 289
11-2 평형의 조건 ... 290
11-3 중력 중심 ... 291
11-4 강체의 평형 문제 풀기 ... 295
11-5 변형력, 변형 그리고 탄성률 ... 298
11-6 부피 변형력과 변형 ... 303
11-7 층밀리기 변형력과 변형 ... 306
11-8 탄성과 소성 ... 307
토의할 문제 ... 310
연습문제 ... 310
심화문제 ... 311
12장 중력 ... 315
12-1 서론 ... 315
12-2 뉴턴의 중력법칙 ... 316
12-3 무게 ... 319
12-4 중력 퍼텐셜에너지 ... 322
12-5 인공위성들의 운동 ... 326
12-6 행성들의 운동 ... 330
12-7 구형의 질량 분포 ... 335
12-8 겉보기 무게와 지구의 회전 ... 339
12-9 블랙홀 : 현대 물리학에서 사례연구 ... 342
토의할 문제 ... 347
연습문제 ... 347
심화문제 ... 348
13장 주기 운동 ... 351
13-1 서론 ... 351
13-2 진동의 원인 ... 352
13-3 단순 조화 운동 ... 354
13-4 단순 조화 운동의 에너지 ... 362
13-5 단순 조화 운동의 응용 ... 365
13-6 단진자 ... 370
13-7 물리 진자 ... 372
13-8 감쇠 진동 ... 374
13-9 강제 진동과 공명, 혼돈 ... 377
토의할 문제 ... 381
연습문제 ... 381
심화문제 ... 382
14장 유체 역학 ... 385
14-1 서론 ... 385
14-2 밀도 ... 386
14-3 유체의 압력 ... 387
14-4 부력 ... 393
14-5 표면 장력 ... 395
14-6 유체의 흐름 ... 400
14-7 베르누이 방정식 ... 402
14-8 난류 ... 406
14-9 점성 ... 409
토의할 문제 ... 412
연습문제 ... 413
심화문제 ... 414
15장 온도와 열 ... 415
15-1 서론 ... 415
15-2 온도와 열 평형 ... 416
15-3 온도계와 온도 눈금 ... 418
15-4 기체 온도계와 켈빈 눈금 ... 419
15-5 열 팽창 ... 422
15-6 열량 ... 428
15-7 열량 측정과 상 변화 ... 433
15-8 열 전달 방법 ... 438
15-9 집적 회로 : 열 전달의 사례 연구 ... 446
토의할 문제 ... 449
연습문제 ... 449
16장 물질의 열적 성질 ... 451
16-1 서론 ... 451
16-2 상태 방정식 ... 452
16-3 물질의 분자적 성질 ... 457
16-4 이상 기체의 분자 운동 모형 ... 460
16-5 열용량 ... 468
16-6 분자 속력 ... 473
토의할 문제 ... 476
연습문제 ... 476
심화문제 ... 477
17장 열역학 제1법칙 ... 479
17-1 서론 ... 479
17-2 열역학적 계 ... 480
17-3 부피가 변화하는 동안 한 일 ... 482
17-4 열역학 상태 사이의 경로 ... 484
17-5 내부 에너지와 열역학 제1법칙 ... 486
17-6 열역학적 과정의 종류 ... 492
17-7 이상 기체의 내부 에너지 ... 494
17-8 이상 기체의 열용량 ... 495
17-9 이상 기체의 단열 과정 ... 499
토의할 문제 ... 502
연습문제 ... 502
심화문제 ... 503
18장 열역학 제2법칙 ... 505
18-1 서론 ... 505
18-2 열역학 과정의 방향성 ... 506
18-3 열기관 ... 507
18-4 내연 기관 ... 510
18-5 냉장고 ... 512
18-6 열역학 제2법칙 ... 515
18-7 카르노 순환 과정 ... 517
토의할 문제 ... 522
연습문제 ... 522
19장 역학적인 파동 ... 525
19-1 서론 ... 525
19-2 역학적 파동의 유형 ... 526
19-3 주기적인 파동 ... 528
19-4 파동의 수학적인 기술 ... 530
19-5 횡파의 속력 ... 536
19-6 종파의 속력 ... 540
19-7 기체 속을 통과하는 소리파 ... 544
19-8 파동 운동의 에너지 ... 546
토의할 문제 ... 549
연습문제 ... 549
심화문제 ... 551
20장 파동의 간섭과 기준 방식 ... 553
20-1 서론 ... 553
20-2 줄에서 경계 조건과 중첩의 원리 ... 554
20-3 줄에서의 정상파 ... 556
20-4 줄의 기준 방식 ... 560
20-5 종파의 정상파와 기준 방식 ... 565
20-6 파동의 간섭 ... 571
20-7 공명 ... 573
토의할 문제 ... 576
연습문제 ... 576
심화문제 ... 577
21장 소리와 듣기 ... 579
21-1 서론 ... 579
21-2 음파 ... 580
21-3 음의 세기 ... 585
21-4 맥놀이 ... 590
21-5 도플러 효과 ... 593
21-6 충격파 ... 597
토의할 문제 ... 600
연습문제 ... 601
심화문제 ... 602
22장 전하와 전기장 ... 603
22-1 서론 ... 603
22-2 전하 ... 604
22-3 전하와 물질의 구조 ... 605
22-4 도체, 부도체 및 유도 전하 ... 608
22-5 쿨롱의 법칙 ... 611
22-6 전기장과 전기력 ... 616
22-7 전기장 계산 ... 622
22-8 전기력선 ... 626
22-9 전기 쌍극자 ... 628
토의할 문제 ... 632
연습문제 ... 633
심화문제 ... 633
23장 가우스의 법칙 ... 637
23-1 서론 ... 637
23-2 전하와 전기다발 ... 638
23-3 전기다발의 계산 ... 642
23-4 가우스의 법칙 ... 645
23-5 가우스 법칙의 응용 ... 650
23-6 도체 위의 전하 ... 656
토의할 문제 ... 662
연습문제 ... 662
심화문제 ... 663
24장 전기 퍼텐셜 ... 665
24-1 서론 ... 665
24-2 전기 퍼텐셜에너지 ... 666
24-3 전위 ... 674
24-4 전위의 계산 ... 680
24-5 등전위면 ... 685
24-6 음극선관 ... 688
토의할 문제 ... 691
연습문제 ... 691
25장 전기 용량과 유전체 ... 695
25-1 서론 ... 695
25-2 축전기와 전기 용량 ... 696
25-3 직렬과 병렬로 연결된 축전기 ... 701
25-4 축전기에서 에너지의 저장과 전기장 에너지 ... 704
25-5 유전체 ... 708
토의할 문제 ... 714
연습문제 ... 714
심화문제 ... 715
26장 전류, 저항 및 기전력 ... 717
26-1 서론 ... 717
26-2 전류 ... 718
26-3 비저항 ... 723
26-4 저항 ... 726
26-5 기전력과 회로 ... 730
26-6 전기 회로에서의 에너지와 전력 ... 738
26-7 전류의 생리학적 효과 ... 741
토의할 문제 ... 743
연습문제 ... 744
심화문제 ... 745
27장 직류 회로 ... 747
27-1 서론 ... 747
27-2 저항기의 직렬 연결과 병렬 연결 ... 748
27-3 키르히호프의 법칙 ... 754
27-4 전기적 측정 장치 ... 758
27-5 저항-전기용량 회로 ... 763
27-6 배선 체제 : 회로 분석의 사례 ... 768
토의할 문제 ... 774
연습문제 ... 774
심화문제 ... 774
28장 자기장과 자기력 ... 777
28-1 서론 ... 777
28-2 자기 ... 778
28-3 자기장 ... 780
28-4 자기력선과 자기선속 ... 784
28-5 자기장 내에서 대전입자의 운동 ... 787
28-6 대전입자 운동의 응용 ... 791
28-7 전류가 흐르는 도체에 작용하는 자기력 ... 794
28-8 전류 고리에 작용하는 힘과 돌림힘 ... 798
28-9 직류 전동기 ... 805
토의할 문제 ... 807
연습문제 ... 808
심화문제 ... 808
29장 자기장의 근원 ... 811
29-1 서론 ... 811
29-2 움직이는 전하에 의한 자기장 ... 812
29-3 전류 요소에 의한 자기장 ... 815
29-4 전류가 흐르는 곧은 도체에 의한 자기장 ... 818
29-5 평행한 두 도체 사이의 힘 ... 821
29-6 원형 전류 고리의 자기장 ... 823
29-7 암페어의 법칙 ... 826
29-8 암페어 법칙의 응용 ... 831
29-9 변위 전류 ... 835
토의할 문제 ... 838
연습문제 ... 839
심화문제 ... 840
30장 전자기 유도 ... 843
30-1 서론 ... 843
30-2 유도 실험 ... 844
30-3 패러데이의 법칙 ... 846
30-4 렌츠의 법칙 ... 854
30-5 운동 기전력 ... 856
30-6 유도 전기장 ... 858
30-7 맥스웰 방정식 ... 861
30-8 초전도성 : 자성의 연구 ... 864
토의할 문제 ... 868
연습문제 ... 868
심화문제 ... 869
31장 인덕턴스 ... 873
31-1 서론 ... 873
31-2 상호 인덕턴스 ... 874
31-3 자체 인덕턴스와 인덕터 ... 877
31-4 자기장 에너지 ... 880
31-5 RL 회로 ... 883
31-6 LC 회로 ... 888
31-7 LRC 직렬 회로 ... 893
토의할 문제 ... 896
연습문제 ... 896
심화문제 ... 896
32장 교류 ... 899
32-1 서론 ... 899
32-2 위상자와 교류 ... 900
32-3 저항과 리액턴스 ... 903
32-4 LRC 직렬 회로 ... 909
32-5 교류 회로에서의 전력 ... 915
32-6 교류 회로에서의 공명 ... 919
32-7 변압기 ... 923
토의할 문제 ... 927
연습문제 ... 927
심화문제 ... 928
33장 전자기파 ... 931
33-1 서론 ... 931
33-2 맥스웰 방정식과 전자기파 ... 932
33-3 평면 전가기파와 빛의 속력 ... 935
33-4 진동파 ... 939
33-5 전자기파의 에너지와 운동량 ... 943
33-6 물질에서의 전자기파 ... 948
33-7 정상파 ... 951
33-8 전자기 스펙트럼 ... 954
33-9 안테나에서의 복사 ... 955
토의할 문제 ... 958
연습문제 ... 958
심화문제 ... 959
34장 빛의 특성과 전파 ... 691
34-1 서론 ... 961
34-2 빛의 특성 ... 962
34-3 반사와 굴절 ... 965
34-4 내부 전반사 ... 971
34-5 분산 ... 974
34-6 편광 ... 975
34-7 빛의 산란 ... 984
34-8 호이겐스의 원리 ... 985
토의할 문제 ... 989
연습문제 ... 990
심화문제 ... 990
35장 기하광학 ... 993
35-1 서론 ... 993
35-2 평면에서의 반사와 굴절 ... 994
35-3 구면에서의 반사 ... 998
35-4 거울의 그래프 방법 ... 1006
35-5 구면에서의 굴절 ... 1009
35-6 얇은 렌즈 ... 1013
35-7 렌즈에 대한 그래프 방법 ... 1019
토의할 문제 ... 1025
연습문제 ... 1025
심화문제 ... 1026
36장 광학기기 ... 1029
36-1 서론 ... 1029
36-2 카메라와 프로젝터 ... 1029
36-3 눈 ... 1035
36-4 돋보기 ... 1039
36-5 현미경 ... 1040
36-6 망원경 ... 1042
36-7 렌즈 수차 ... 1045
토의할 문제 ... 1048
연습문제 ... 1048
심화문제 ... 1049
37장 간섭 ... 1051
37-1 서론 ... 1051
37-2 간섭과 결맞는 파원 ... 1052
37-3 두 개의 파원에 의한 간섭 ... 1056
37-4 간섭 무늬의 세기 분포 ... 1059
37-5 박막에 의한 간섭 ... 1064
37-6 마이켈슨 간섭계 ... 1069
37-7 광자 : 양자 물리학의 사례 연구 ... 1072
토의할 문제 ... 1074
연습문제 ... 1075
심화문제 ... 1076
38장 회절 ... 1077
38-1 서론 ... 1077
38-2 프레넬 회절과 프라운호퍼 회절 ... 1078
38-3 단일 슬릿에서의 회절 ... 1080
38-4 단일 슬릿무늬의 빛의 세기 ... 1084
38-5 다중 슬릿 ... 1089
38-6 회절격자 ... 1092
38-7 X선 회절 ... 1097
38-8 원형구멍 틈새와 분해능 ... 1100
38-9 홀로그래피 ... 1104
토의할 문제 ... 1107
연습문제 ... 1108
심화문제 ... 1108
39장 광자, 전자 및 원자 ... 1113
39-1 서론 ... 1113
39-2 빛의 방출과 흡수 ... 1114
39-3 광전 효과 ... 1116
39-4 원자 줄 빛띠와 에너지 준위 ... 1122
39-5 핵을 가진 원자 ... 1129
39-6 보어의 모형 ... 1132
39-7 레이저 ... 1138
39-8 X선의 발생과 산란 ... 1142
39-9 연속 빛띠 ... 1148
39-10 파동과 입자의 이중성 ... 1153
토의할 문제 ... 1155
연습문제 ... 1155
심화문제 ... 1155
40장 입자의 파동성 ... 1159
40-1 서론 ... 1159
40-2 드 브로이파 ... 1160
40-3 전자 회절 ... 1163
40-4 확률과 불확정성 ... 1166
40-5 전자 현미경 ... 1172
40-6 파동 함수 ... 1176
토의할 문제 ... 1181
연습문제 ... 1181
심화문제 ... 1181
41장 양자역학 ... 1183
41-1 서론 ... 1183
41-2 상자 안의 입자 ... 1184
41-3 슈뢰딩거 방정식 ... 1189
41-4 퍼텐셜 우물 ... 1192
41-5 퍼텐셜 장벽과 터널링 ... 1198
41-6 조화 진동자 ... 1201
41-7 3차원의 문제 ... 1207
토의할 문제 ... 1208
연습문제 ... 1210
42장 원자 구조 ... 1211
42-1 서론 ... 1211
42-2 수소 원자 ... 1212
42-3 제만 효과 ... 1221
42-4 전자 스핀 ... 1226
42-5 다전자 원자들과 배타 원리 ... 1231
42-6 X선 스텍트럼 ... 1239
토의할 문제 ... 1243
연습문제 ... 1243
심화문제 ... 1244
부록 A-F ... 1246
해답 ... 1256
찾아보기 ... 1272
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