‘일반물리학’의 방대한 이론을 자세하게 설명하고 있는 이 책은 고등학생들을 대상으로 단순한 암기식 공부 방법이 아니라 원리를 제대로 알고 물리 공식을 자연스럽게 유도할 수 있는 노하우를 담았다.
따라하기식 학습을 기반으로 다양한 사례와 더불어 표와 그림을 제시하여 내용의 이해를 높이고 있으며, 특히 대학과정까지의 연계성을 충분히 고려하여 교육과정의 변화와 상관없이 널리 활용할 수 있다는 점이 이 책의 큰 특징이다.




물리는 내용도 어려운데 무작정 공식을 외워야 하는 과목?
원리만 제대로 알면 풀리는, 고등학생을 위한 일반물리학!

세상에서 ‘물리’를 좋아하는 학생은 과연 몇 명이나 될까? 많은 학생들이 물리를 좋아하지 않는 이유는 대부분 내용도 어려운데 무작정 공식을 외워야 하는 과목인 줄 알기 때문이다. 하지만 원리만 제대로 알고 있으면 물리 공식을 다 외우고 있지 못해도 필요할 때마다 관련된 식들을 유도해 낼 수 있다.
실제로 “선생님, 이건 왜 그런가요?”라고 묻는 학생들에게 저자는 고등학교 교과서에 나오는 식이든, 고등학교 교육과정을 벗어난 식이든 필요하다면 그 자리에서 바로 유도해 내면서 물리학의 기본 원리를 설명한다. 이 책은 “왜 이런 게 책에는 없어요?”라고 묻는 학생들에게 고등학교 교과과정을 기초로 물리학의 기본 내용을 학생들이 알기 쉽도록 ‘따라 하기식 서술’로 완성한 책이다.
‘일반물리학’의 방대한 이론을 상세하게 설명하고 있는 이 책은 실제 학생들을 가르치면서 습득한 저자의 물리 교육 노하우가 고스란히 담겼다. 물리 공식 유도의 틀이 매우 쉽게 설명되어 있으며 다양한 표와 그림을 통해 내용의 이해를 높이고 있다. 특히 대학과정까지의 연계성도 충분히 고려했으며 교육과정의 변화와 상관없이 널리 활용할 수 있다는 점이 이 책의 큰 특징이다.

우리는 일상에서 수많은 파동을 접하며 지내고 있다. 음악을 듣는다던가, 전자렌지를 이용해서 음을 데운다던가 등등... 그렇다면 정작 무엇을 파동이라고 하는 것일까? 일반적으로 파동이란 변위가 한 지점에서 다른 지점으로 규칙적으로 변화하며 진행해 가는 과정을 파동이라고 할 수 있고, 파동이 처음 시작된 위치를 파원이라 한다. sine 함수 그래프나 cosine 함수 그래프를 떠올리면 이해가 갈 것이다. 지금부터는 이 파동에 관해 살펴볼 것이다.

파는 크게 역학파, 전자기파, 물질파 이렇게 세 가지로 분류한다.
첫째, 역학파.
이 역학파는 우리가 알고 있는 가장 일반적인 파를 말한다. 물이나 공기와 같은 매질(파동 에너지를 전달해 주는 물질)을 통해 전달되는 파를 역학파라고 하는데 이 역학파의 중요한 특징 중 하나가 뉴튼 법칙을 만족한다는 사실이다. 이 역학파의 대표적인 예가 파도나 소리같은 경우이다.

둘째, 전자기파.
전자기파는 매질을 통하지 않고 전달되어지는 파를 말한다. 예를 들자면 빛, TV파, 마이크로파, X-ray 등등이 전자기파에 속하는데 이 모든 전자기파는 진공속에서 빛과 같은 속력으로 진행한다.

셋째, 물질파.
이 물질파는 물질을 구성하는 입자들 예를 들면, 전자나 양성자, 원자, 분자와 관련된 파를 말한다. 그래서 물질파라고 한다.

(파동 파의 분류 중에서 349페이지)

서문

chapter1 측정 (Measuring)
1-1 국제 표준 단위 (The International System of Units)
1-2 단위 변환 (Changing Units)
1-3 길이 (Length)
1-4 시간 (Time)
1-5 질량 (Mass)
1-6 전류(Current)
1-7 온도(Temperature)
1-8 몰(Mole)
1-9 칸델라(Candela)
1-10 그 밖의 단위

Chapter2 벡터 (Vector)
2-1 벡터의 3요소
2-2 벡터의 합과 차
2-3 합 벡터의 크기
2-4 벡터의 교환법칙과 결합법칙
2-5 벡터의 성분 (Components of Vectors)
2-6 단위 벡터 (Unit Vectors)
2-7 성분에 의한 벡터 연산
2-8 벡터의 회전
2-9 좌표축 회전
2-10 벡터의 곱 (Multiplying Vectors)

Chapter3 1차원 운동 (1-Dim. Motion)
3-1 1차원 직선상에서의 운동 (One Dimensional Motion)
3-2 속력과 속도 (Speed & Velocity)
3-3 상대속도 (Relative Velocity)
3-4 등속 운동 (Constant Velocity & Speed)
3-5 가속도 운동 (Acceleration)
3-6 등가속도 운동 (Constant Acceleration)
3-7 상승 운동과 낙하 운동

Chapter4 2, 3차원 운동 (2, 3-Dim. Motion)
4-1 위치 벡터와 변위 벡터 (Position & Displacement Vector)
4-2 2차원, 3차원 상에서의 평균 속도와 순간 속도
4-3 2차원, 3차원 상태에서의 평균 가속도와 순간 가속도
4-4 비스듬히 던져진 물체의 운동 (Projectile Motion)
4-5 수평방향으로 던져진 물체의 운동
4-6 2차원 상에서의 상대 속도

Chapter5 뉴튼 법칙 (Newton's Law)
5-1 뉴튼 제1법칙 - 관성의 법칙
5-2 뉴튼 제2법칙 - 가속도의 법칙
5-3 뉴튼 제3법칙 - 작용-반작용의 법칙
5-4 뉴튼 법칙의 응용

Chapter6 마찰과 끌림 (Friction & Drag)
6-1 마찰력 (Friction)
6-2 끌림력과 종단 속력(Drag Force & Terminal Speed)

Chapter7 일과 에너지 (Work & Energy)
7-1 일과 에너지의 정의
7-2 운동 에너지와 일
7-3 용수철 탄성력에 의한 일
7-4 일반적인 힘(외력)에 의한 일
7-5 일과 위치 에너지
7-6 역학적 에너지의 보존
7-7 에너지의 보존
7-8 일률 (Power)

Chapter8 운동량과 충격량 (Momentum & Impulse)
8-1 질량 중심 (Center of Mass, com)
8-2 질량 중심을 이용한 뉴튼 법칙
8-3 선형 운동량 (Linear Momemtum)
8-4 충돌과 충격량
8-5 선형 운동량의 보존
8-6 충돌과 운동 에너지
8-7 2차원에서의 충돌
8-8 질량이 변하는 계(系)에서의 운동

Chapter9 회전 운동Ⅰ(Rotational MotionⅠ)
9-1 각 위치와 각 변위 (Angular Position & Displacement)
9-2 각속도 (Angular Velocity)
9-3 각가속도 (Angular Acceleration)
9-4 등각가속도 운동
9-5 선형 운동과 각 운동과의 관계
9-6 회전 운동에서의 운동 에너지
9-7 토크(돌림힘) (Torque)
9-8 회전 운동에서 뉴튼 제2법칙 표현
9-9 회전하는 물체에서의 일과 운동 에너지

Chapter10 회전 운동 Ⅱ (Rotational Motion Ⅱ)
10-1 회전 운동과 병진 운동이 함께 일어나는 운동
10-2 회전 운동과 병진 운동을 하는 물체의 운동에너지
10-3 회전 운동과 병진 운동을 하는 물체에서의 힘
10-4 토크(돌림힘)의 벡터적 표현
10-5 각운동량 (Angular Momentum)
10-6 토크와 각운동량을 이용한 뉴튼 제2법칙
10-7 입자계의 각운동량
10-8 고정된 축에 대해 회전하는 물체(강체)의 각 운동량
10-9 각운동량의 보존법칙

Chapter11 뉴튼 중력 (Newtonian Gravitation)
11-1 중력 (만유 인력)
11-2 만유 인력의 중첩의 원리
11-3 지표면 근처에서의 만유 인력
11-4 지구 내부에서의 중력
11-5 중력에 의한 위치 에너지
11-6 위치 에너지와 힘과의 관계
11-7 탈출 속력
11-8 케플러의 법칙
11-9 위성의 운동
11-10 중력 렌즈

Chapter12 유체와 유체 역학 (Fluid & Fluid Dynamic)
12-1 밀도와 압력
12-2 고요한 상태에 있는 유체의 압력
12-3 압력의 측정
12-4 파스칼의 원리 (Pascal's Principle)
12-5 아르키메데스의 원리 (Archimedes' Principle)
12-6 이상적인 유체
12-7 연속 방정식 (Equation of Continuity)
12-8 베르누이 방정식(Bernoulli's Equation)

Chapter13 열역학 I (Thermodynamics I )
13-1 온도 (Temperature)
13-2 열 (Heat)
13-3 열역학 제0법칙 (The Zeroth Law of Thermodynamics)
13-4 열 팽창 (Thermal Expansion)
13-5 열용량과 비열
13-6 상태 변화 (State Transformation)
13-7 열과 일 (Heat and Work)
13-8 열역학 제1법칙
13-9 열역학 제1법칙의 응용
13-10 열전달 메카니즘

Chapter14 기체의 운동 이론 (Kinetic Theory of Gas)
14-1 아보가드로 수 (Avogadro's number)
14-2 샤를의 법칙, 보일의 법칙
14-3 이상 기체 (Ideal Gases)
14-4 온도가 일정할 때 이상 기체가 하는 일
14-5 부피와 압력이 일정할 때 이상 기체가 하는 일
14-6 기체의 제곱평균제곱근 속력과 병진 운동의 운동 에너지
14-7 이상 기체의 몰비열 (Molar Specific Heat)
14-8 이상 기체의 단열 팽창

Chapter15 열역학 Ⅱ (Thermodynamics Ⅱ)
15-1 비가역 과정의 엔트로피
15-2 엔트로피 변화
15-3 열역학 제2법칙
15-4 일상 속 엔진에서의 엔트로피 적용
15-5 일상 속 냉장 장치에서의 엔트로피 적용
15-6 실제 열기관의 효율
15-7 엔트로피의 통계적 진술

Chapter16 단순 조화 운동 (S. H. Motion)
16-1 단순 조화 운동 (Simple Harmonic Motion)
16-2 단순 조화 운동에서의 힘의 법칙
16-3 단순 조화 운동에서의 에너지
16-4 각 단순 조화 진동자
16-5 단순 진자 (Pendulum)
16-6 단순 조화 운동과 일정한 원운동
16-7 진폭이 감소하는 단순 조화 운동
16-8 공진 (Resonance)

Chapter17 쿨롱 법칙 (Coulomb's Law)
17-1 전하 (Electric Charge)
17-2 도체와 절연체
17-3 쿨롱의 법칙 (Coulomb's Law)
17-4 전하의 양자화
17-5 전하의 보존 (Conservation of Charge)

Chapter18 전기장Ⅰ(Electric FieldⅠ)
18-1 전기장 (Electric Field)
18-2 전기장선(전기력선) (Electric Field Line)
18-3 점전하에 의한 전기장
18-4 전기 쌍극자에 의해 작용하는 전기장
18-5 선(형) 전하들에 의한 전기장
18-6 대전된 원반에 의한 전기장
18-7 전기장 내에서의 점전하
18-8 전기장 내에서의 쌍극자
18-9 전기 쌍극자의 위치 에너지

Chapter19 전기장 II (Electric Field II)
19-1 가우스 표면과 전기장
19-2 선속(유량) (Flux)
19-3 전기장의 선속
19-4 가우스 법칙 (Gauss' Law)
19-5 가우스 법칙과 쿨롱의 법칙
19-6 대전되어 있는 고립된 도체

Chapter20 전위 (Electric Potential)
20-1 전기적 위치 에너지 (Electric Potential Energy)
20-2 전위 (Electrical Potential)
20-3 등전위면 (Equipotential Surfaces)
20-4 전기장과 전위 (cf. 20-8)
20-5 점전하에 의한 전위
20-6 전기 쌍극자에 의한 전위
20-7 연속 전하 분포에 의한 전위
20-8 전위와 전기장과의 관계

Chapter21 축전기 (Capacitors)
21-1 전기용량 (Capacitance)
21-2 전기용량의 계산
21-3 축전기의 연결
21-4 축전기에서의 에너지 저장
21-5 유전체를 갖는 축전기 (Capacitor with a Dielectric)
21-6 절연 물질에서의 가우스 법칙

Chapter22 전류 (Current)
22-1 전류(전기 흐름) (Electric Current)
22-2 전류 밀도 (Current Density)
22-3 저항과 고유 저항 (Resistance & Resistivity)
22-4 옴의 법칙 (Ohm's Law)
22-5 전기 전류에서의 전력
22-6 반도체와 초전도체 (Semi- & Superconductors)

Chapter23 회로 이론 (Circuit Theory)
23-1 기전력 (Electromotive Force)
23-2 기전력과 일 그리고 에너지
23-3 단일 회로에서의 전류 계산
23-4 내부 저항이 있는 기전력 장치로 이루어진 단일 회로의 전류 계산
23-5 저항의 연결법
23-6 접지 (Ground)
23-7 내부 저항이 있는 기전력 장치와 전력과의 관계
23-8 전류계와 전압계 (Ammeter & Voltmeter)
23-9 RC회로

Chapter24 자기력 (Magnetic Force)
24-1 자기장 B의 정의
24-2 전자의 발견
24-3 홀 효과 (Hall Effect)
24-4 대전된 입자의 회전
24-5 대전된 입자의 회전 운동 응용
24-6 전류가 흐르는 도선에 작용하는 자기력
24-7 모터(전동기)의 원리 - 사각 도선이 자기장으로부터 받는 힘(토크)
24-8 자기 쌍극자 모멘트

Chapter25 전류에 의한 자기장 (Mag. Field by Current)
25-1 전류가 만드는 자기장
25-2 평행한 두 직선 도선 사이에서의 힘
25-3 암페어 법칙 (Ampere's Law)
25-4 솔레노이드에서의 자기장
25-5 토로이드에서의 자기장
25-6 원형 코일 중심축상에서의 자기장의 세기

Chapter26 전자기 유도 (Elec.Mag. Induction)
26-1 유도 법칙의 기초
26-2 패러데이의 유도 법칙 (Faraday's Law of Induction)
26-3 렌츠의 법칙 (Lenz's Law)
26-4 전자기 유도와 에너지 전환
26-5 유도 전기장 (Induced Electric Field)
26-6 인덕터와 인덕턴스 (Inductor & Inductance)
26-7 자체 유도 (Self-Induction)
26-8 RL회로
26-9 자기장내에서의 에너지 저장
26-10 상호 유도 (Mutual Induction)

Chapter27 교류 (Alternating Current)
27-1 LC-진동 (LC-Oscillation)
27-2 전기적 진동 역학
27-3 RLC 회로
27-4 교류 (Alternating Current)
27-5 기본 교류 회로
27-6 직렬 RLC와 교류 회로
27-7 교류 회로에서의 전력
27-8 변압기 (Transformer)

Chapter28 파동 (Wave)
28-1 파의 분류
28-2 파의 진행에 따른 분류
28-3 파면의 모양에 따른 분류
28-4 파동의 반사와 투과 (Reflection & Transmission)
28-5 파의 표현
28-6 파의 전파 속력(파속)
28-7 현을 따라 진행하는 파의 에너지
28-8 파동의 중첩
28-9 파동의 간섭 (Interference of Waves)
28-10 위상자 (Phasor)
28-11 정상파 (Standing Wave)
28-11 정상파의 응용 (현의 진동)

Chapter29 종파 (Logitudinal Wave)
29-1 음파 (Sound Waves)
29-2 음파의 전달
29-3 음파의 간섭
29-4 소리의 세기 (Intensity of a Sound)
29-5 음파에서의 정상파
29-6 맥놀이 (Beats)
29-7 도플러 효과 (Doppler Effect)
29-8 소리의 3요소

Chapter30 빛(전자기파) (Electromag. Wave)
30-1 전자기파의 범위
30-2 전자기파의 전달
30-3 전자기파의 에너지 보존
30-4 편광 (Polarization)
30-5 반사와 굴절 (Reflection & Refraction)
30-6 겉보기 깊이
30-7 전반사 (Total Internal Reflection)
30-8 분산 (Dispersion)
30-9 반사에 의한 편광

Chapter31 거울과 렌즈 (Mirror & Lens)
31-1 실상과 허상 (Real Image & Virtual Image)
31-2 거울
31-3 렌즈 (Lens)
31-4 렌즈의 응용

Chapter32 회절과 간섭 (Diffrac. & Interfer.)
32-1 회절 (Diffraction)
32-2 빛의 파장과 진동수
32-3 영의 간섭 (Young's Interference)
32-4 이중슬릿 간섭에서의 빛의 세기
32-5 얇은 막에 의한 간섭
32-6 마이켈슨의 간섭계 (Michelson's Interferometer)

Chapter33 회절 (Diffraction)
33-1 단일 슬릿에 의한 회절 무늬
33-2 단일 슬릿 회절에서의 빛의 세기
33-3 구멍에 의한 회절
33-4 2중 슬릿에 의한 회절
33-5 회절 격자 (Diffraction Gratings)
33-6 분산 (Dispersion)
33-7 분해능 (Resolving Power)
33-8 X-ray 회절

Chapter34 상대성 (Relativity)
34-1 두 가지 가정
34-2 사건의 측정
34-3 동시성의 상대성 (The Relativity of Simultaneity)
34-4 시간의 상대성 (The Relativity of Time)
34-5 길이의 상대성 (The Relativity of Length)
34-6 로렌츠 변환 (The Lorentz Transformation)
34-7 로렌츠 방정식을 이용한 상대성 증명
34-8 속도의 상대성 (The Relativity of Velocities)
34-9 빛에서의 도플러 효과
34-10 상대론적인 운동량
34-11 상대론적 에너지

Chapter35 광자와 물질파 (Photon & M. Wave)
35-1 광자와 양자 (Photon & Quantum)
35-2 광전 효과 (The Photoelectric Effect)
35-3 광자가 가지는 운동량
35-4 전자와 물질파 (Electron & Matter Waves)
35-5 슈뢰딩거 방정식 (Schr?dinger's Equation)
35-6 터널링 (Tunneling)

Chapter36 물질파의 확장 (Expan. of M.Wave)
36-1 정상파와 물질파
36-2 갇혀진 전자의 에너지
36-3 갇힌 전자의 파동 함수
36-4 유한한 우물 속 전자
36-5 2차원 전자 덫
36-6 3차원 전자 덫
36-7 수소 원자의 보어 모형
36-8 수소 원자의 분석

Chapter37 원자의 탐구 (Search of Atoms)
37-1 원자의 성질
37-2 전자 스핀 (Electron Spin)
37-3 각운동량과 자기 쌍극자 모멘트
37-4 파울리의 배타 원리 (The Pauli Exclusion Principle)
37-5 파울리의 배타 원리 적용

Chapter38 핵반응 I (Nuclear Reaction I)
38-1 핵반응을 위한 기초
38-2 방사성 붕괴 (Radioactive Decay)
38-3 알파 붕괴 (Alpha Decay)
38-4 베타 붕괴 (Beta Decay)
38-5 방사능 조사량 (Radiaton dosage)

Chapter39 핵반응 II (Nuclear Reaction II)
39-1 핵분열 (Nuclear Fission)
39-2 원자로 (Nuclear Reactor)
39-3 열 핵융합 (Thermonuclear Fusion)
39-4 열 핵융합 조절

Chapter40 우주론 (Cosmology)
40-1 입자 (Particle)
40-2 렙톤 (Lepton)
40-3 쿼크 (Quarks)
40-4 우주 팽창

부록 A 기본 물리 상수
부록 B 수학 공식
주기율표(한글)

참고문헌

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