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第9章 静电场 1

9-1电场强度 1

一、库仑定律 1

二、电场强度 4

三、电偶极子的电场强度 7

9-2高斯定理 10

一、电场强度通量 10

二、高斯定理及其应用 14

9-3静电场的环路定理 电势 19

一、静电场力所做的功 19

二、静电场的环路定理 20

三、电势能和电势 21

四、电场强度和电势梯度 25

9-4静电场中的电偶极子 29

一、外电场对电偶极子的力矩 29

二、电偶极子在电场中的电势能 29

9-5静电场中的导体 30

一、静电平衡 30

二、静电平衡时导体上电荷的分布 31

三、静电的应用 33

9-6电容 电容器 35

一、电容器 35

二、电容器的并联和串联 38

9-7静电场中的电介质 39

一、电介质的极化 40

二、电介质中的电场 极化电荷与自由电荷的关系 42

三、电位移 有电介质时的高斯定理 42

9-8静电场的能量 能量密度 46

一、电容器的储能 46

二、静电场的能量 47

思考题 49

习题 52

阅读材料 57

第10章 恒定磁场 61

10-1恒定电流 61

一、电流 电流密度 61

二、电流的连续性方程 恒定电流条件 63

10-2电源 电动势 63

10-3磁场 磁感应强度 65

一、基本磁现象 65

二、磁感应强度 65

10-4毕奥-萨伐尔定律 67

一、毕奥-萨伐尔定律 67

二、毕奥-萨伐尔定律的应用 68

三、运动电荷的磁场 72

10-5磁场的高斯定理 73

一、磁感线 73

二、磁通量 磁场的高斯定理 74

10-6安培环路定理 76

一、安培环路定理 76

二、安培环路定理的应用 77

10-7磁场对载流导线的作用 82

一、安培力 82

二、载流线圈在磁场中受到的力矩 85

10-8磁场对运动电荷的作用 87

一、洛伦兹力 87

二、带电粒子在均匀磁场中的运动 89

三、霍耳效应 90

10-9磁介质中的磁场 92

一、磁介质 磁化强度 92

二、磁介质中的安培环路定理 磁场强度 94

三、铁磁质 98

思考题 102

习题 103

第11章 电磁感应 108

11-1电磁感应定律 108

一、电磁感应现象 108

二、电磁感应定律 109

11-2动生电动势和感生电动势 112

一、动生电动势 112

二、感生电动势和感生电场 114

三、电子感应加速器 涡电流 116

11-3 自感与互感 117

一、自感 118

二、互感 119

11-4 RL电路和RC电路 122

一、RL电路 122

二、RC电路 124

11-5 磁场的能量 125

思考题 128

习题 129

第12章 电磁场和电磁波 135

12-1位移电流 麦克斯韦方程组 135

一、位移电流 135

二、麦克斯韦方程组的积分形式 138

12-2电磁波 140

一、电磁波的产生与传播 140

二、平面电磁波的特性 142

三、电磁波的能量 142

四、电磁波谱 143

思考题 144

习题 145

阅读材料 145

第13章 光学 151

13-1光的传播的基本概念 153

一、光与电磁波 153

二、光源和光波 154

三、相干叠加和非相干叠加 156

四、获得相干光的方法 157

五、几何光学的基本定律 158

六、光程 费马原理 160

13-2杨氏双缝干涉实验 162

一、杨氏双缝干涉 162

二、其他分波阵面法产生干涉 168

13-3薄膜干涉 169

一、薄膜干涉中的相干光 169

二、增透膜和增反膜 171

13-4劈尖干涉 牛顿环 172

一、劈尖干涉 172

二、牛顿环 178

13-5迈克耳孙干涉仪 179

13-6光的衍射现象 182

一、光的衍射现象 182

二、惠更斯-菲涅耳原理 184

13-7单缝衍射 186

13-8圆孔的夫琅和费衍射 光学仪器分辨本领 191

一、圆孔的夫琅和费衍射 191

二、光学仪器分辨本领 193

13-9衍射光栅 195

一、光栅方程 197

二、暗纹条件 198

三、光栅光谱 199

13-10X射线衍射 201

13-11光的偏振性 马吕斯定律 203

一、自然光 偏振光 204

二、圆偏振光和椭圆偏振光 205

三、偏振片 起偏与检偏 206

四、马吕斯定律 207

13-12反射光和折射光的偏振 209

13-13光的双折射 212

一、光的双折射现象 212

二、光轴和主截面 212

三、o光和e光的相对光强 213

四、光在单轴晶体内的传播 214

五、λ/4波片和半波片 216

六、人为双折射现象 217

思考题 219

习题 221

阅读材料 226

第14章 量子物理 239

14-1黑体辐射和普朗克能量子假设 240

一、黑体 黑体辐射 240

二、黑体辐射的经典公式 243

三、普朗克假设 普朗克黑体辐射公式 244

14-2光电效应与爱因斯坦的光量子理论 246

一、光电效应的实验规律 246

二、爱因斯坦光量子理论 248

三、光的波粒二象性 250

14-3康普顿效应 251

14-4氢原子光谱和玻尔理论 256

一、氢原子光谱的实验规律 256

二、原子结构的有核模型 257

三、玻尔理论的基本假设 258

四、氢原子的能级和光谱 259

五、玻尔理论的局限性 262

14-5德布罗意波及其统计解释 264

一、德布罗意假设 264

二、德布罗意波的统计解释 269

14-6不确定关系 270

14-7波函数 薛定谔方程 272

一、波函数及其统计意义 272

二、薛定谔方程 274

14-8一维势阱 势垒 276

一、一维势阱 276

二、势垒和隧道效应 280

14-9氢原子结构 281

一、氢原子的定态薛定谔方程 281

二、氢原子的量子力学处理结果 282

14-10原子的电子壳层模型 284

一、泡利不相容原理 285

二、能量最小原理 287

14-11激光简介 287

一、激光的产生 287

二、激光器 289

三、激光的特点 290

思考题 291

习题 292

阅读材料 294

习题答案 299

参考文献 306