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第11章 真空中的稳恒磁场 1

11.1磁的基本现象 1

11.1.1早期磁现象 1

11.1.2近期磁现象 2

11.2恒定电流 3

11.2.1恒定电流 电流密度矢量 3

11.2.2电流的连续性原理 恒定电流的条件 6

11.2.3电源的电动势 7

11.2.4基尔霍夫定律 焦耳-楞次定律 9

11.3稳恒磁场的描述 11

11.3.1磁场和磁感应强度 11

11.3.2毕奥-萨伐尔定律 13

11.3.3运动电荷的磁场 19

11.4磁场的高斯定理 20

11.4.1磁感应线 磁通量 20

11.4.2磁场的高斯定理 21

11.5磁场的安培环路定理 22

11.5.1磁场的安培环路定理 22

11.5.2利用安培环路定理求磁场的分布 25

11.6磁场对运动电荷的作用 28

11.6.1洛伦兹力 28

11.6.2带电粒子在磁场中的运动 31

11.6.3霍尔效应 35

11.6.4量子霍尔效应 38

11.7磁场对电流的作用 38

11.7.1安培力及安培定律 38

11.7.2平行无限长载流直导线的相互作用力 42

11.7.3载流线圈在均匀磁场中所受的力矩 45

11.7.4磁力的功 47

本章提要 49

思考题11 50

习题11 51

第12章 有磁介质时的磁场 53

12.1磁场中的磁介质 53

12.1.1磁介质及其磁化机制 53

12.1.2磁介质的磁化规律 55

12.1.3有磁介质时的安培环路定理 磁场强度 58

12.2铁磁质 61

12.2.1磁化曲线 61

12.2.2软磁材料和硬磁材料 62

12.2.3磁畴理论 63

本章提要 64

思考题12 64

习题12 65

第13章 电磁感应 66

13.1电磁感应定律 66

13.1.1电磁感应现象 66

13.1.2电磁感应规律 67

13.2动生电动势 69

13.2.1动生电动势产生的原因 69

13.2.2动生电动势的计算 71

13.3感生电动势 感生电场 73

13.3.1感生电动势产生的原因 73

13.3.2感生电场及感生电动势的计算 74

13.4自感 互感 78

13.4.1自感 78

13.4.2互感 79

13.5磁场的能量 81

13.5.1线圈的自感磁能 81

13.5.2磁场的能量 82

本章提要 84

思考题13 85

习题13 85

第14章 电磁场和麦克斯韦方程组 88

14.1位移电流 88

14.1.1稳恒电磁场的基本规律 88

14.1.2位移电流 89

14.1.3安培环路定理的普遍形式 90

14.2麦克斯韦方程组 92

14.2.1积分形式 92

14.2.2微分形式 93

14.2.3物性方程 94

14.3电磁波 94

14.3.1电磁波的产生 95

14.3.2电磁波的基本性质 95

14.3.3电磁场的物质性 97

本章提要 98

思考题14 99

习题14 100

第15章 振动和波动 105

15.1线性振动 105

15.1.1简谐振动 105

15.1.2阻尼振动 114

15.1.3受迫振动和共振 117

15.2振动的合成与分解 119

15.2.1振动的合成 119

15.2.2振动的分解 124

15.3机械波的产生和传播 125

15.3.1波的基本概念 125

15.3.2平面简谐波 128

15.3.3波的能量 131

15.3.4声波 133

15.4波的叠加 135

15.4.1惠更斯原理 135

15.4.2波的干涉 136

15.4.3驻波的形成和特点 138

15.5多普勒效应 142

15.5.1波源静止而观察者运动 142

15.5.2观察者静止而波源运动的情况 143

15.5.3观察者和波源在同一条直线上运动 144

15.5.4冲击波 144

本章提要 145

思考题15 147

习题15 147

第16章 光的干涉 150

16.1相干光 150

16.2杨氏双缝干涉实验、双面镜、劳埃镜 151

16.2.1杨氏双缝干涉实验 152

16.2.2菲涅耳双面镜和劳埃镜实验 154

16.3薄膜干涉 155

16.3.1光程和光程差 155

16.3.2薄膜干涉公式 156

16.3.3半波损失 157

16.4劈尖膜和牛顿环 159

16.4.1劈尖膜干涉 160

16.4.2牛顿环 163

16.4.3增透膜与增反膜 164

16.5迈克尔逊干涉仪 165

16.6多光束的干涉 167

本章提要 168

思考题16 169

习题16 169

第17章 光的衍射 171

17.1惠更斯-菲涅耳原理 171

17.1.1光的衍射现象 171

17.1.2惠更斯-菲涅耳原理 171

17.1.3两类衍射 172

17.2单缝夫琅和费衍射 173

17.3衍射光栅 176

17.3.1光栅的构成 176

17.3.2光栅衍射条纹的形成 177

17.3.3光栅方程 178

17.3.4光栅衍射图样的几点讨论 179

17.4圆孔衍射 光学仪器分辨本领 182

17.5 X射线衍射 184

本章提要 185

思考题17 186

习题17 186

第18章 光的偏振 188

18.1自然光和偏振光 188

18.2反射和折射时光的偏振 190

18.3晶体的双折射和偏振棱镜 191

18.4偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律 194

18.5偏振光的干涉 197

本章提要 198

思考题18 199

习题18 199

第19章 量子力学基础 200

19.1量子论的提出 200

19.1.1黑体辐射 普朗克的能量子假说 200

19.1.2光电效应 爱因斯坦的光量子假说 203

19.1.3康普顿效应 206

19.1.4光的波粒二象性 209

19.2量子力学的建立 210

19.2.1氢原子的玻尔理论 210

19.2.2德布罗意波 213

19.2.3概率波 215

19.2.4运动方程 217

19.2.5算符与力学量 218

19.2.6力学量的对易关系 不确定关系 220

本章提要 222

思考题19 224

习题19 224

第20章 定态薛定谔方程 226

20.1一维定态问题 226

20.1.1一维无限深势阱 226

20.1.2一维方势垒、隧道效应 229

20.1.3线性谐振子 230

20.1.4周期场中的粒子运动 231

20.2氢原子 233

20.2.1氢原子波函数及概率的分布 233

20.2.2电子的自旋 237

20.2.3多电子原子的壳层结构 239

20.3固体的能带结构 241

20.3.1固体中的电子 241

20.3.2固体的能带 242

20.3.3导体、半导体和绝缘体 243

20.3.4半导体 244

本章提要 246

习题20 246

附录 课程内容的学时分配建议 248