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第3篇 电磁学 330

第11章 静止电荷的电场 330

11.1 电荷 330

11.2 库仑定律与叠加原理 333

11.3 电场和电场强度 336

11.4 静止的点电荷的电场及其叠加 339

11.5 电场线和电通量 343

11.6 高斯定律 346

11.7 利用高斯定律求静电场的分布 348

提要 353

思考题 354

习题 355

12.1 静电场的保守性 358

第12章 电势 358

12.2 电势差和电势 360

12.3 电势叠加原理 363

12.4 电势梯度 366

12.5 电荷在外电场中的静电势能 368

12.6 电荷系的静电能 369

12.7 静电场的能量 372

提要 373

思考题 374

习题 375

第13章 有导体和电介质存在时的静电场 378

13.1 导体的静电平衡条件 378

13.2 静电平衡的导体上的电荷分布 379

13.3 有导体存在时静电场的分析与计算 381

13.4 静电屏蔽 384

13.5 电容器 385

13.6 电介质对电场的影响 388

13.7 电介质的极化 389

13.8 D矢量及其高斯定律 393

13.9 电容器的能量 394

提要 396

思考题 397

习题 398

第14章 电流和磁力 402

14.1 电流和电流密度 402

14.2 电流的一种经典微观图像 404

14.3 磁力与电荷的运动 406

14.4 磁场与磁感应强度 407

14.5 带电粒子在磁场中的运动 411

14.6 霍尔效应 413

14.7 载流导线在磁场中受的力和力矩 415

提要 420

思考题 420

习题 422

第15章 磁场的源 427

15.1 毕奥－萨伐尔定律 427

1 5.2 匀速运动点电荷的磁场 433

15.3 安培环路定理 435

15.4 利用安培环路定理求磁场的分布 438

15.5 与变化电场相联系的磁场 441

15.6 平行电流间的相互作用力 443

15.7 电场和磁场的相对性 446

提要 448

思考题 449

习题 450

科学家简介 麦克斯韦 454

今日物理趣闻E等离子体 455

E.1 物质的第四态 455

E.2 等离子体内的磁场 456

E.3 磁场对等离子体的作用 457

E.4 热核反应 459

E.5 等离子体的约束 460

E.6 冷聚变 462

第16章 有磁介质存在时的磁场 464

16.1 磁介质对磁场的影响 464

16.2 原子的磁矩 465

16.3 磁介质的磁化 467

16.4 H矢量及其环路定理 469

16.5 铁磁质 470

16.6 简单磁路 474

提要 476

思考题 476

习题 478

第17章 电磁感应 480

1 7.1 法拉第电磁感应定律 480

17.2 动生电动势 482

17.3 感生电动势和感生电场 485

17.4 互感 489

17.5 自感 490

17.6 磁场的能量 492

提要 494

思考题 495

习题 496

科学家简介 法拉第 499

今日物理趣闻F超导电性 500

F.1 超导现象 500

F.2 临界磁场 501

F.3 超导体中的电场和磁场 502

F.4 第二类超导体 504

F.5 BCS理论 505

F.6 约瑟夫森效应 506

F.7 超导在技术中的应用 508

F.8 高温超导 510

18.1 麦克斯韦方程组 511

第18章 麦克斯韦方程组和电磁波 511

18.2 电磁波 512

18.3 电磁波的动量 515

18.4 加速电荷的电场 517

18.5 加速电荷的磁场 519

提要 522

思考题 523

习题 523

第4篇 波动与光学 528

第19章 振动 528

19.1 简谐运动的描述 528

19.2 简谐运动与匀速圆周运动 530

19.3 简谐运动的动力学方程 533

19.4 简谐运动的能量 535

19.5 单摆的微小振动 536

19.6 阻尼振动 537

19.7 受迫振动共振 538

19.8 同一直线上同频率的简谐运动的合成 540

19.9 同一直线上不同频率的简谐运动的合成 542

19.1 0谐振分析 543

提要 546

思考题 547

习题 547

第20章 波动 551

20.1 行波 551

20.2 简谐波的形成过程 553

20.3 简谐波的波函数波长 554

20.4 物体的弹性形变 558

20.5 弹性介质中的波速 561

20.6 波的能量 562

20.7 惠更斯原理与波的反射和折射 565

20.8 波的叠加驻波 570

20.9 声波 574

20.1 0多普勒效应 577

20.1 1行波的叠加和群速度 582

提要 584

思考题 586

习题 587

第21章 光的干涉 591

21.1 杨氏双缝干涉 591

21.2 相干光 595

21.3 光程 598

21.4 薄膜干涉 600

21.5 迈克耳孙干涉仪 602

提要 603

思考题 604

习题 606

第22章 光的衍射 609

22.1 光的衍射和惠更斯－菲涅耳原理 609

22.2 单缝的夫琅禾费衍射 611

22.3 光学仪器的分辨本领 616

22.4 细丝和细粒的衍射 619

22.5 光栅衍射 622

22.6 光栅光谱 627

22.7 X射线衍射 630

提要 632

思考题 633

习题 634

今日物理趣闻G全息照相 637

G.1 全息照片的拍摄 637

G.2 全息图像的观察 639

G.3 全息的应用 641

第23章 光的偏振 642

23.1 自然光和偏振光 642

23.2 由介质吸收引起的光的偏振 643

23.3 由反射引起的光的偏振 646

23.4 由双折射引起的光的偏振 648

23.5 由散射引起的光的偏振 649

23.6 旋光现象 651

提要 652

思考题 653

习题 654

今日物理趣闻H液晶 655

H.1 液晶的结构 655

H.2 液晶的光学特性 656

第5篇 量子物理基础 661

第24章 量子物理的基本概念 661

24.1 量子概念的诞生 661

24.2 光的粒子性的提出 663

24.3 康普顿散射 667

24.4 粒子的波动性 670

24.5 概率波与概率幅 674

24.6 不确定关系 678

24.7 薛定谔方程 682

24.8 无限深方势阱中的粒子 683

24.9 势垒穿透 686

24.1 0谐振子 690

提要 692

思考题 694

习题 694

科学家简介德布罗意 697

第25章 原子中的电子 698

25.1 氢原子 698

25.2 电子的自旋与自旋轨道耦合 704

25.3 各种原子中电子的排布 709

25.4 X射线 714

25.5 激光 717

25.6 分子的振动和转动能级 721

提要 724

习题 726

思考题 726

科学家简介玻尔 729

第26章 固体中的电子 730

26.1 自由电子按能量的分布 730

26.2 金属导电的量子论解释 734

26.3 能带导体和绝缘体 736

26.4 半导体 739

26.5 PN结 740

26.6 半导体器件 742

提要 744

思考题 745

习题 746

27.1 核的一般性质 747

第27章 核物理 747

27.2 核力 750

27.3 核的结合能 752

27.4 核的液滴模型 755

27.5 放射性和衰变规律 757

27.6 三种射线 761

27.7 核反应 764

提要 766

思考题 767

习题 768

元素周期表 770

数值表 771

习题答案 773

索引 785