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▶ 이 책은 일반물리학을 다룬 이론서입니다.

01장 물리량
1-1 물리량과 물리적 차원 …… 21
1-2 국제단위계 …… 22
1-3 국제단위계의 표준 …… 23
1-4 벡터와 스칼라 …… 24
1-5 벡터의 덧셈, 기하학적인 방법 …… 25
1-6 벡터의 덧셈, 해석적인 방법 …… 26
1-7 벡터의 곱셈 …… 28
연습문제 _ 31

02장 병진운동
2-1 운동 …… 35
2-2 변위, 속도와 가속도 …… 35
2-3 1차원 등가속도 운동 …… 38
2-4 포물체 운동 …… 42
2-5 등속원운동 …… 45
2-6 상대운동 …… 47
연습문제 _ 49

03장 힘과 운동
3-1 힘과 운동 …… 54
3-2 Newton의 제1법칙 …… 54
3-3 Newton의 제2법칙 …… 55
3-4 Newton의 제3법칙 …… 57
3-5 무게 …… 58
3-6 마찰력과 끌림항력 …… 60
3-7 등속원운동 …… 64
3-8 물리적인 힘들 …… 66
연습문제 _ 67

04장 일과 에너지
4-1 일(Work) …… 73
4-2 일차원운동에서 변화하는 힘에 의한 일 …… 74
4-3 용수철의 복원력에 의한 일 …… 77
4-4 운동에너지 …… 78
4-5 일률 …… 79
4-6 위치에너지(퍼텐셜 에너지) …… 81
4-7 보존력과 비보존력 …… 85
4-8 위치에너지 곡선 …… 88
4-9 비보존력과 에너지 보존 …… 89
연습문제 _ 91

05장 다체계의 운동
5-1 소개 …… 97
5-2 2체계 …… 97
5-3 질량중심 …… 100
5-4 연속물체의 질량중심 …… 102
5-5 운동량 …… 105
5-6 운동량보존 …… 107
5-7 로켓운동 …… 108
연습문제 _ 110

06장 충 돌
6-1 충돌이란 …… 114
6-2 충격량 …… 114
6-3 1차원 충돌 …… 117
6-4 2차원 충돌 …… 121
연습문제 _ 125

07장 회전운동
7-1 소개 …… 130
7-2 회전과 라디안(radian) …… 130
7-3 각속도와 각가속도 …… 131
7-4 각변위의 벡터 표기 …… 133
7-5 선형운동학과 각운동학 …… 135
7-6 관성모멘트 …… 137
7-7 평행축 정리 …… 142
7-8 굴림운동 …… 143
7-9 돌림힘(torque)과 각운동량 …… 144
7-10 회전운동역학 …… 149
7-11 각운동량의 보존 …… 154
7-12 강체의 운동에너지 …… 155
연습문제 _ 157

08장 정역학
8-1 소개 …… 163
8-2 평형 …… 163
8-3 무게중심 …… 166
8-4 변형력과 변형 …… 167
연습문제 _ 170

09장 진 동
9-1 진동계 …… 176
9-2 단조화 진동자 …… 178
9-3 단조화운동 …… 181
9-4 단조화진동에서의 에너지보존 …… 186
9-5 단조화운동의 응용 …… 190
9-6 단조화운동과 등속원운동 …… 197
연습문제 _ 201

10장 중 력
10-1 중력의 역사 …… 206
10-2 Newton과 만유인력의 법칙 …… 207
10-3 만유인력상수 G …… 211
10-4 지표면 근처에서의 중력의 변화 …… 214
10-5 중력퍼텐셜 에너지 …… 217
10-6 행성 및 위성의 운동 …… 222
연습문제 _ 226

11장 유 체
11-1 유체와 고체 …… 232
11-2 압력과 밀도 …… 233
11-3 정지해 있는 유체의 압력변화 …… 235
11-4 파스칼의 원리 …… 239
11-5 아르키메데스의 원리 …… 242
11-6 압력측정 …… 244
11-7 유체의 흐름 …… 247
11-8 유선과 연속방정식 …… 248
11-9 베르누이 방정식 …… 252
11-10 베르누이 방정식과 연속방정식의 응용 …… 255
연습문제 _ 258

12장 파 동
12-1 파동이란 무엇인가? …… 264
12-2 파동의 구분 …… 266
12-3 정상파의 방정식 …… 267
12-4 파동방정식 …… 271
12-5 진행파의 방정식 …… 275
12-6 공기 중에서의 음파의 속도 …… 280
12-7 파동의 에너지 …… 285
12-8 소리의 세기 …… 287
12-9 중첩의 원리 …… 289
12-10 파동의 반사와 투과 …… 292
12-11 맥놀이(beats) …… 295
12-12 Doppler 효과 …… 297
12-13 충격파 …… 302
연습문제 _ 304

13장 열, 일 및 열역학 제1법칙
13-1 거시적인 기술과 미시적인 기술 …… 309
13-2 열에너지 …… 310
13-3 열역학적 평형 …… 311
13-4 열역학적 온도 …… 312
13-5 물질의 열적 성질 …… 316
13-6 열과 일 …… 324
13-7 열역학 제1법칙 …… 326
13-8 열역학 제1법칙의 응용 …… 329
연습문제 _ 331

14장 기체운동론
14-1 기체분자 운동론 …… 336
14-2 이상기체 …… 337
14-3 압력의 운동론적 계산 …… 339
14-4 온도 및 열개념의 운동론적 해석 …… 343
14-5 에너지의 등분배원리 …… 345
14-6 이상기체의 비열 …… 347
연습문제 _ 353

15장 엔트로피와 열역학 제2법칙
15-1 가역과정과 비가역과정 …… 356
15-2 카르노(Carnot) 순환과정 …… 357
15-3 카르노 기관의 효율 …… 359
15-4 열기관의 효율과 열역학 제2법칙 …… 366
15-5 엔트로피와 열역학 제2법칙 …… 367
15-6 엔트로피 …… 369
15-7 절대 영도 및 열역학 제3법칙 …… 374
연습문제 _ 376

16장 전하와 전기장
16-1 전하 …… 380
16-2 Coulomb법칙 …… 382
16-3 전기장 …… 387
16-4 전하를 가진 무한대의 평판 …… 394
16-5 전기장 내의 전기 쌍극자 …… 396
16-6 Gauss 법칙 …… 398
연습문제 _ 408

17장 전위와 전기용량
17-1 전위 …… 414
17-2 전기 퍼텐셜 에너지 …… 420
17-3 전위와 전기장 …… 422
17-4 전기용량 …… 424
연습문제 _ 453

18장 전류와 저항
18-1 전류와 전류밀도 …… 440
18-2 전하의 보존 …… 443
18-3 비저항과 저항 …… 444
18-4 ohm의 법칙의 미시적인 관점 …… 447
18-5 전기회로 내의 에너지와 전력 …… 450
연습문제 _ 453

19장 기전력과 회로
19-1 기전력 …… 457
19-2 전류의 계산법 …… 459
19-3 단일루프회로 …… 460
19-4 다중루프회로 …… 464
19-5 전기측정기기 …… 466
19-6 R C 회로 …… 469
연습문제 _ 476

20장 자기장과 자기력
20-1 자기장 …… 481
20-2 자기력선과 자기선속 …… 483
20-3 자기장 내에서의 하전 입자의 운동 …… 485
20-4 전류가 흐르는 도체에 작용하는 자기력 …… 487
20-5 전류루프에 미치는 자기력과 토크 …… 490
연습문제 _ 495

21장 Ampere의 법칙
21-1 움직이는 전하가 만드는 자기장 …… 499
21-2 전류에 의한 자기장 …… 501
21-3 Ampere의 법칙 …… 506
21-4 솔레노이드가 만드는 자기장 …… 509
21-5 자성체(magnetic materials) …… 512
연습문제 _ 515

22장 전자기유도(Electromagnetic induction)와 변위전류(Displacement current)
22-1 전자기유도 …… 520
22-2 Faraday의 유도법칙 …… 521
22-3 운동기전력 …… 522
22-4 유도전기장(Induced electric fields) …… 525
22-5 변위(變位) 전류 …… 528
연습문제 _ 532

23장 인덕턴스와 교류회로
23-1 인덕턴스 …… 538
23-2 자체 인덕턴스(self-inductance) …… 539
23-3 R －L 회로의 전류 …… 541
23-4 자기장의 에너지 …… 545
23-5 자기장의 에너지 밀도 …… 547
23-6 L －C 회로 …… 548
23-7 교류기전력 …… 552
23-8 교류와 페이서(phasors) …… 553
23-9 저항과 리액턴스(reactance) …… 554
23-10 L －R －C 직렬회로 …… 559
23-11 L －R －C 병렬공진회로 …… 564
연습문제 _ 566

24장 Maxwell의 방정식과 전자파
24-1 전자기학의 기본방정식 …… 572
24-2 자기홀극 …… 573
24-3 변위전류 …… 574
24-4 전자기파의 발생 …… 575
24-5 Maxwell의 방정식과 전자파 …… 579
24-6 전자파의 에너지 …… 584
24-7 편광 …… 587
연습문제 _ 591

25장 기하광학
25-1 기하광학적 근사 …… 595
25-2 반사와 굴절 …… 598
25-3 내부 전반사 …… 602
25-4 Fermat의 원리(최소시간의 원리) …… 605
25-5 구면에 의한 결상 …… 608
25-6 얇은 렌즈(thin lens) …… 617
25-7 광학기구 …… 621
연습문제 _ 628

26장 빛의 간섭과 회절
26-1 이중슬릿에 의한 간섭 …… 634
26-2 반사에 의한 간섭 …… 642
26-3 박막에 의한 간섭 …… 646
26-4 간섭계 …… 649
26-5 빛의 회절 …… 652
26-6 다중슬릿에 의한 회절 …… 654
26-7 단일슬릿에 의한 회절 …… 659
26-8 회절과 분해능 …… 662
연습문제 _ 665

27장 특수 상대성 이론
27-1 상대성 이론의 탄생 …… 670
27-2 특수상대론의 기본가정 …… 671
27-3 시간지연과 길이수축 …… 673
27-4 Galilean 변환과 Lorentz 변환 …… 678
27-5 사건의 동시성 …… 663
27-6 속도의 변환식 및 Doppler 효과 …… 690
27-7 상대론적 역학 …… 692
연습문제 _ 697

28장 입자와 파동의 이중성과 양자역학
28-1 파동과 입자 …… 700
28-2 흑체복사 …… 701
28-3 광전효과 …… 703
28-4 광자이론 …… 706
28-5 Compton 효과 …… 709
28-6 입자의 파동성 …… 712
28-7 입자와 파동의 이중성 …… 716
28-8 수소원자와 스펙트럼 …… 717
28-9 파동과 양자 …… 722
28-10 양자역학의 기본가정 …… 725
28-11 전자와 물질파 …… 728
28-12 Heisenberg의 불확정성 원리(Uncertainty Principle) …… 734
28-13 파동과 입자 …… 738
연습문제 _ 742

29장 원자세계
29-1 원자의 특성 …… 749
29-2 수소원자의 에너지 …… 752
29-3 수소원자의 각운동량과 공간양자화 …… 753
29-4 Spin 각운동량과 자성 …… 757
29-5 수소원자의 상태와 파동함수 …… 757
29-6 다중 전자 원자와 주기율표 …… 760
29-7 공간 양자화와 Stern?Gerlach 실험 …… 764
29-8 Spin과 핵자기공명(nuclear magnetic resonance) …… 768
29-9 X선 …… 770
29-10 Laser …… 775
29-11 레이저의 원리 …… 777
연습문제 _ 783

30장 고체의 전기전도
30-1 금속의 전도전자 …… 787
30-2 허용된 상태의 전자 점유분포 …… 789
30-3 금속의 전기전도 …… 793
30-4 에너지띠(Energy Band)와 띠간격(Band gap) …… 794
30-5 도체, 부도체 및 반도체 …… 796
30-6 도핑된 반도체(doped semiconductors) …… 799
30-7 pn접합 …… 802
30-8 다이오우드 정류기 …… 804
연습문제 _ 807

31장 원자핵물리학과 핵에너지
31-1 새로운 방사선 발견 …… 811
31-2 방사선 붕괴 …… 812
31-3 원자의 구조：원자핵의 발견 …… 817
31-4 원자핵의 대국적 성질 …… 819
31-5 원자핵의 안정성 …… 831
31-6 원자핵반응 …… 841
31-7 원자핵구조 …… 845
31-8 원자핵분열(nuclear fission) …… 846
31-9 원자핵분열 모형 …… 847
31-10 연쇄핵분열 반응 …… 849
31-11 원자핵융합반응(原子核融合反應：Nuclear fusion reaction) …… 855
31-12 별 내부의 핵융합반응 …… 861
연습문제 _ 863

32장 소립자물리학과 우주론
32-1 자연의 계층 구조(階層 構造) …… 869
32-2 새로운 입자들의 발견 …… 869
32-3 소립자의 분류 …… 876
32-4 기본력(其本力)과 전달자 …… 881
32-5 표준모형 …… 886
32-6 소립자물리학과 우주론 …… 886
연습문제 _ 890

● 부록 / 896
● 해답 / 902
● 찾아보기 / 923

개정판을 내면서

이 책의 초판이 나온 지 십몇 년이 흘렀습니다. 그동안 몇 차례 소폭의 수정을 거쳤지만 대폭 보완된 새로운 개정판을 발간하게 되었습니다.

그동안 대학의 교육환경이 많이 변화하였습니다. 입시제도의 변화로 학생들의 물리학의 학습 수준의 편차가 더욱 커진 것 같고 일반물리학을 공부하는 학생들의 전공도 보다 다양해졌습니다.

물리학은 수백 년 유지되어온 고전적인 영역과 함께 매순간 자연과학과 산업분야의 새로운 지평을 열어가는 첨단적인 영역을 아우르고 있습니다. 따라서 물리교육은 산업 분야의 새로운 과학적 요구에도 부응하여야 할 필요가 있습니다.

우선 학생들의 학습 편의를 위해 37장을 32개로 축소하였으며 장별 내용도 간략히 정리하였는데 주로 고전물리학 부분을 보다 핵심적으로 정리하였습니다. 아울러 현대 물리학 영역의 구성도 보완하였습니다.

또한 연습문제의 양을 늘렸습니다. 다양한 전공의 학생들의 물리학을 통한 응용력을 높이기 위해 이전 판의 부족했던 연습문제를 대폭 보강하였습니다.

학생 여러분의 알차고 즐거운 대학생활을 바랍니다.

2011년 봄
저자 일동