서문 4

chapter 1 측정 (Measuring) 11
1-1 국제 표준 단위 (The International System of Units) 12
1-2 단위 변환 (Changing Units) 12
1-3 길이 (Length) 13
1-4 시간 (Time) 13
1-5 질량 (Mass) 14
1-6 그 밖의 단위 14

Chapter 2 벡터 (Vector) 15
2-1 벡터의 3요소 16
2-2 벡터의 합과 차 16
2-3 합 벡터의 크기 17
2-4 벡터의 교환법칙과 결합법칙 18
2-5 벡터의 성분 (Components of Vectors) 18
2-6 단위 벡터 (Unit Vectors) 19
2-7 성분에 의한 벡터 연산 19
2-8 벡터의 회전 20
2-9 좌표축 회전 21
2-10 벡터의 곱 (Multiplying Vectors) 22

Chapter 3 1차원 운동 (1-Dim. Motion) 26
3-1 1차원 직선상에서의 운동 (One Dimensional Motion) 27
3-2 속력과 속도 (Speed & Velocity) 27
3-3 상대속도 (Relative Velocity) 29
3-4 등속 운동 (Constant Velocity & Speed) 30
3-5 가속도 운동 (Acceleration) 31
3-6 등가속도 운동 (Constant Acceleration) 33
3-7 상승 운동과 낙하 운동 36

Chapter 4 2, 3차원 운동 (2, 3-Dim. Motion) 39

4-1 위치 벡터와 변위 벡터 (Position & Displacement Vector) 40
4-2 2차원, 3차원 상에서의 평균 속도와 순간 속도 40
4-3 2차원, 3차원 상태에서의 평균 가속도와 순간 가속도 42
4-4 비스듬히 던져진 물체의 운동 (Projectile Motion) 43
4-5 수평방향으로 던져진 물체의 운동 46
4-6 2차원 상에서의 상대 속도 47

Chapter 5 뉴튼 법칙 (Newton's Law) 49
5-1 뉴튼 제1법칙 - 관성의 법칙 50
5-2 뉴튼 제2법칙 - 가속도의 법칙 51
5-3 뉴튼 제3법칙 - 작용-반작용의 법칙 56
5-4 뉴튼 법칙의 응용 57

Chapter 6 마찰과 끌림 (Friction & Drag) 64
6-1 마찰력 (Friction) 65
6-2 끌림력과 종단 속력(Drag Force & Terminal Speed) 67

Chapter 7 일과 에너지 (Work & Energy) 69
7-1 일과 에너지의 정의 70
7-2 운동 에너지와 일 70
7-3 용수철 탄성력에 의한 일 73
7-4 일반적인 힘(외력)에 의한 일 76
7-5 일과 위치 에너지 78
7-6 역학적 에너지의 보존 80
7-7 에너지의 보존 81
7-8 일률 (Power) 82

Chapter 8 운동량과 충격량 (Momentum & Impulse) 84
8-1 질량 중심 (Center of Mass, com) 85
8-2 질량 중심을 이용한 뉴튼 법칙 87
8-3 선형 운동량 (Linear Momemtum) 88
8-4 충돌과 충격량 89
8-5 선형 운동량의 보존 90
8-6 충돌과 운동 에너지 92
8-7 2차원에서의 충돌 94
8-8 질량이 변하는 계(系)에서의 운동 95

Chapter 9 회전 운동Ⅰ(Rotational MotionⅠ) 97
9-1 각 위치와 각 변위 (Angular Position & Displacement) 98
9-2 각속도 (Angular Velocity) 99
9-3 각가속도 (Angular Acceleration) 100
9-4 등각가속도 운동 101
9-5 선형 운동과 각 운동과의 관계 102
9-6 회전 운동에서의 운동 에너지 106
9-7 토크(돌림힘) (Torque) 107
9-8 회전 운동에서 뉴튼 제2법칙 표현 109
9-9 회전하는 물체에서의 일과 운동 에너지 109

Chapter 10 회전 운동 Ⅱ (Rotational Motion Ⅱ) 111
10-1 회전 운동과 병진 운동이 함께 일어나는 운동 112
10-2 회전 운동과 병진 운동을 하는 물체의 운동에너지 113
10-3 회전 운동과 병진 운동을 하는 물체에서의 힘 114
10-4 토크(돌림힘)의 벡터적 표현 116
10-5 각운동량 (Angular Momentum) 117
10-6 토크와 각운동량을 이용한 뉴튼 제2법칙 118
10-7 입자계의 각운동량 119
10-8 고정된 축에 대해 회전하는 물체(강체)의 각운동량 119
10-9 각운동량의 보존법칙 120

Chapter 11 뉴튼 중력 (Newtonian Gravitation) 121
11-1 중력 (만유 인력) 122
11-2 만유 인력의 중첩의 원리 122
11-3 지표면 근처에서의 만유 인력 123
11-4 지구 내부에서의 중력 125
11-5 중력에 의한 위치 에너지 126
11-6 위치 에너지와 힘과의 관계 128
11-7 탈출 속력 129
11-8 케플러의 법칙 129
11-9 위성의 운동 131
11-10 중력 렌즈 132

Chapter 12 유체와 유체 역학 (Fluid & Fluid Dynamic) 134
12-1 밀도와 압력 135
12-2 고요한 상태에 있는 유체의 압력 136
12-3 압력의 측정 137
12-4 파스칼의 원리 (Pascal's Principle) 139
12-5 아르키메데스의 원리 (Archimedes' Principle) 140
12-6 이상적인 유체 140
12-7 연속 방정식 (Equation of Continuity) 141
12-8 베르누이 방정식(Bernoulli's Equation) 142

Chapter 13 열역학 I (Thermodynamics I ) 144
13-1 온도 (Temperature) 145
13-2 열 (Heat) 146
13-3 열역학 제0법칙 (The Zeroth Law of Thermodynamics) 147
13-4 열 팽창 (Thermal Expansion) 148
13-5 열용량과 비열 149
13-6 상태 변화 (State Transformation) 149
13-7 열과 일 (Heat and Work) 151
13-8 열역학 제1법칙 153
13-9 열역학 제1법칙의 응용 154
13-10 열전달 메카니즘 156

Chapter 14 기체의 운동 이론 (Kinetic Theory of Gas) 160
14-1 아보가드로 수 (Avogadro's number) 161
14-2 샤를의 법칙, 보일의 법칙 161
14-3 이상 기체 (Ideal Gases) 163
14-4 온도가 일정할 때 이상 기체가 하는 일 164
14-5 부피와 압력이 일정할 때 이상 기체가 하는 일 165
14-6 기체의 제곱평균제곱근 속력과 병진 운동의 운동 에너지 165
14-7 이상 기체의 몰비열 (Molar Specific Heat) 168
14-8 이상 기체의 단열 팽창 172

Chapter 15 열역학 Ⅱ (Thermodynamics Ⅱ) 175
15-1 비가역 과정의 엔트로피 176
15-2 엔트로피 변화 176
15-3 열역학 제2법칙 178
15-4 일상 속 엔진에서의 엔트로피 적용 179
15-5 일상 속 냉장 장치에서의 엔트로피 적용 182
15-6 실제 열기관의 효율 184
15-7 엔트로피의 통계적 진술 184

Chapter 16 단순 조화 운동 (S. H. Motion) 187
16-1 단순 조화 운동 (Simple Harmonic Motion) 188
16-2 단순 조화 운동에서의 힘의 법칙 190
16-3 단순 조화 운동에서의 에너지 191
16-4 각 단순 조화 진동자 193
16-5 단순 진자 (Pendulum) 194
16-6 단순 조화 운동과 일정한 원운동 195
16-7 진폭이 감소하는 단순 조화 운동 196
16-8 공진 (Resonance) 197

Chapter 17 쿨롱 법칙 (Coulomb's Law) 199
17-1 전하 (Electric Charge) 200
17-2 도체와 절연체 201
17-3 쿨롱의 법칙 (Coulomb's Law) 203
17-4 전하의 양자화 205
17-5 전하의 보존 (Conservation of Charge) 205

Chapter 18 전기장Ⅰ(Electric FieldⅠ) 207
18-1 전기장 (Electric Field) 208
18-2 전기장선(전기력선) (Electric Field Line) 208
18-3 점전하에 의한 전기장 210
18-4 전기 쌍극자에 의해 작용하는 전기장 211
18-5 선(형) 전하들에 의한 전기장 212
18-6 대전된 원반에 의한 전기장 214
18-7 전기장 내에서의 점전하 215
18-8 전기장 내에서의 쌍극자 217
18-9 전기 쌍극자의 위치 에너지 218

Chapter 19 전기장 II (Electric Field II) 219
19-1 가우스 표면과 전기장 220
19-2 선속(유량) (Flux) 220
19-3 전기장의 선속 221
19-4 가우스 법칙 (Gauss' Law) 222
19-5 가우스 법칙과 쿨롱의 법칙 223
19-6 대전되어 있는 고립된 도체 224

Chapter 20 전위 (Electric Potential) 229
20-1 전기적 위치 에너지 (Electric Potential Energy) 230
20-2 전위 (Electrical Potential) 230
20-3 등전위면 (Equipotential Surfaces) 232
20-4 전기장과 전위 (cf. 20-8) 232
20-5 점전하에 의한 전위 233
20-6 전기 쌍극자에 의한 전위 234
20-7 연속 전하 분포에 의한 전위 235
20-8 전위와 전기장과의 관계 236

Chapter 21 축전기 (Capacitors) 238
21-1 전기용량 (Capacitance) 239
21-2 전기용량의 계산 240
21-3 축전기의 연결 243
21-4 축전기에서의 에너지 저장 245
21-5 유전체를 갖는 축전기 (Capacitor with a Dielectric) 246
21-6 절연 물질에서의 가우스 법칙 249

Chapter 22 전류 (Current) 251
22-1 전류(전기 흐름) (Electric Current) 252
22-2 전류 밀도 (Current Density) 253
22-3 저항과 고유 저항 (Resistance & Resistivity) 256
22-4 옴의 법칙 (Ohm's Law) 259
22-5 전기 전류에서의 전력 260
22-6 반도체와 초전도체 (Semi- & Superconductors) 261

Chapter 23 회로 이론 (Circuit Theory) 268
23-1 기전력 (Electromotive Force) 269
23-2 기전력과 일 그리고 에너지 269
23-3 단일 회로에서의 전류 계산 270
23-4 내부 저항이 있는 기전력 장치로 이루어진 단일 회로의 전류 계산 272
23-5 저항의 연결법 273
23-6 접지 (Ground) 277
23-7 내부 저항이 있는 기전력 장치와 전력과의 관계 278
23-8 전류계와 전압계 (Ammeter & Voltmeter) 278
23-9 RC회로 279

Chapter 24 자기력 (Magnetic Force) 282
24-1 자기장 B의 정의 283
24-2 전자의 발견 285
24-3 홀 효과 (Hall Effect) 287
24-4 대전된 입자의 회전 288
24-5 대전된 입자의 회전 운동 응용 289
24-6 전류가 흐르는 도선에 작용하는 자기력 291
24-7 모터(전동기)의 원리 - 사각 도선이 자기장으로부터 받는 힘(토크) 293
24-8 자기 쌍극자 모멘트 295

Chapter 25 전류에 의한 자기장 (Mag. Field by Current) 297
25-1 전류가 만드는 자기장 298
25-2 평행한 두 직선 도선 사이에서의 힘 300
25-3 암페어 법칙 (Ampere's Law) 301
25-4 솔레노이드에서의 자기장 303
25-5 토로이드에서의 자기장 305
25-6 원형 코일 중심축상에서의 자기장의 세기 306

Chapter 26 전자기 유도 (Elec. Mag. Induction) 308
26-1 유도 법칙의 기초 309
26-2 패러데이의 유도 법칙 (Faraday's Law of Induction) 310
26-3 렌츠의 법칙 (Lenz's Law) 311
26-4 전자기 유도와 에너지 전환 313
26-5 유도 전기장 (Induced Electric Field) 315
26-6 인덕터와 인덕턴스 (Inductor & Inductance) 316
26-7 자체 유도 (Self-Induction) 317
26-8 RL회로 318
26-9 자기장내에서의 에너지 저장 320
26-10 상호 유도 (Mutual Induction) 322

Chapter 27 교류 (Alternating Current) 324
27-1 LC-진동 (LC-Oscillation) 325
27-2 전기적 진동 역학 327
27-3 RLC 회로 329
27-4 교류 (Alternating Current) 331
27-5 기본 교류 회로 332
27-6 직렬 RLC와 교류 회로 336
27-7 교류 회로에서의 전력 339
27-8 변압기 (Transformer) 341

Chapter 28 파동 (Wave) 345
28-1 파의 분류 346
28-2 파의 진행에 따른 분류 346
28-3 파면의 모양에 따른 분류 347
28-4 파동의 반사와 투과 (Reflection & Transmission) 348
28-5 파의 표현 350
28-6 파의 전파 속력(파속) 352
28-7 현을 따라 진행하는 파의 에너지 355
28-8 파동의 중첩 357
28-9 파동의 간섭 (Interference of Waves) 357
28-10 위상자 (Phasor) 360
28-11 정상파 (Standing Wave) 361
28-11 정상파의 응용 (현의 진동) 363

Chapter 29 종파 (Logitudinal Wave) 365
29-1 음파 (Sound Waves) 366
29-2 음파의 전달 368
29-3 음파의 간섭 369
29-4 소리의 세기 (Intensity of a Sound) 371
29-5 음파에서의 정상파 373
29-6 맥놀이 (Beats) 374
29-7 도플러 효과 (Doppler Effect) 376
29-8 소리의 3요소 380

Chapter 30 빛(전자기파) (Electromag. Wave) 382
30-1 전자기파의 범위 383
30-2 전자기파의 전달 383
30-3 전자기파의 에너지 보존 387
30-4 편광 (Polarization) 388
30-5 반사와 굴절 (Reflection & Refraction) 389
30-6 겉보기 깊이 395
30-7 전반사 (Total Internal Reflection) 396
30-8 분산 (Dispersion) 397
30-9 반사에 의한 편광 399

Chapter 31 거울과 렌즈 (Mirror & Lens) 401
31-1 실상과 허상 (Real Image & Virtual Image) 402
31-2 거울 402
31-3 렌즈 (Lens) 408
31-4 렌즈의 응용 419

Chapter 32 회절과 간섭 (Diffrac. & Interfer.) 423
32-1 회절 (Diffraction) 424
32-2 빛의 파장과 진동수 424
32-3 영의 간섭 (Young's Interference) 426
32-4 이중슬릿 간섭에서의 빛의 세기 428
32-5 얇은 막에 의한 간섭 429
32-6 마이켈슨의 간섭계 (Michelson's Interferometer) 431

Chapter 33 회절 (Diffraction) 434
33-1 단일 슬릿에 의한 회절 무늬 435
33-2 단일 슬릿 회절에서의 빛의 세기 437
33-3 구멍에 의한 회절 440
33-4 2중 슬릿에 의한 회절 441
33-5 회절 격자 (Diffraction Gratings) 442
33-6 분산 (Dispersion) 444
33-7 분해능 (Resolving Power) 445
33-8 X-ray 회절 446

Chapter 34 상대성 (Relativity) 448
34-1 두 가지 가정 449
34-2 사건의 측정 449
34-3 동시성의 상대성 (The Relativity of Simultaneity) 450
34-4 시간의 상대성 (The Relativity of Time) 451
34-5 길이의 상대성 (The Relativity of Length) 454
34-6 로렌츠 변환 (The Lorentz Transformation) 455
34-7 로렌츠 방정식을 이용한 상대성 증명 457
34-8 속도의 상대성 (The Relativity of Velocities) 457
34-9 빛에서의 도플러 효과 458
34-10 상대론적인 운동량 460
34-11 상대론적 에너지 462

Chapter 35 광자와 물질파 (Photon & M. Wave) 465
35-1 광자와 양자 (Photon & Quantum) 466
35-2 광전 효과 (The Photoelectric Effect) 466
35-3 광자가 가지는 운동량 468
35-4 전자와 물질파 (Electron & Matter Waves) 472
35-5 슈뢰딩거 방정식 (Schrodinger's Equation) 473
35-6 터널링 (Tunneling) 476

Chapter 36 물질파의 확장 (Expan. of M.Wave) 478
36-1 정상파와 물질파 479
36-2 갇혀진 전자의 에너지 479
36-3 갇힌 전자의 파동 함수 483
36-4 유한한 우물 속 전자 485
36-5 2차원 전자 덫 486
36-6 3차원 전자 덫 487
36-7 수소 원자의 보어 모형 487
36-8 수소 원자의 분석 490

Chapter 37 원자의 탐구 (Search of Atoms) 495
37-1 원자의 성질 496
37-2 전자 스핀 (Electron Spin) 498
37-3 각운동량과 자기 쌍극자 모멘트 499
37-4 파울리의 배타 원리 (The Pauli Exclusion Principle) 501
37-5 파울리의 배타 원리 적용 504

Chapter 38 핵반응 I (Nuclear Reaction I) 506
38-1 핵반응을 위한 기초 507
38-2 방사성 붕괴 (Radioactive Decay) 510
38-3 알파 붕괴 (Alpha Decay) 513
38-4 베타 붕괴 (Beta Decay) 513
38-5 방사능 조사량 (Radiaton dosage) 514

Chapter 39 핵반응 II (Nuclear Reaction II) 516
39-1 핵분열 (Nuclear Fission) 517
39-2 원자로 (Nuclear Reactor) 519
39-3 열 핵융합 (Thermonuclear Fusion) 520
39-4 열 핵융합 조절 523

Chapter 40 우주론 (Cosmology) 525
40-1 입자 (Particle) 526
40-2 렙톤 (Lepton) 529
40-3 쿼크 (Quarks) 529
40-4 우주 팽창 530

부록 A 기본 물리 상수 533
부록 B 수학 공식 534
주기율표(한글) 536

참고문헌 537
찾아보기 538