大学物理 下PDF电子书下载

第三篇 电 磁学 2

第九章 真空中的静电场 2

9.1库仑定律 2

1电荷量 2

2带电模型 3

3库仑定律 4

4库仑力的叠加原理 5

9.2电场和电场强度 8

1电场 8

2电场强度 9

3电场强度计算实例 11

9.3电场线 16

1电场线的定义 16

2电场线的性质 18

9.4静电场的高斯定理 18

1电场强度通量 18

2静电场的高斯定理 22

3对称性电荷分布的场强计算实例 25

9.5静电场的环路定理 29

9.6静电场的电势能和电势 32

1电势能和电势的定义 32

2电势的计算方法 34

3电势计算实例 35

4等势面及其基本性质 39

9.7电场强度与电势梯度的关系 40

习题九 43

第十章 静电场中的导体和电介质 49

10.1静电场中的导体 49

1导体的静电感应和静电平衡条件 49

2静电平衡状态下导体上电荷分布的特征 51

3导体表面电荷分布的实验规律 52

4导体表面附近的电场强度与导体表面电荷面密度的关系 52

5静电屏蔽 53

10.2静电场中的电介质 56

1电介质的电结构 56

2电介质的极化 57

3电极化强度 59

4束缚电荷与电极化强度之间的关系 60

5电极化强度的实验规律 64

6有介质情形的高斯定理 64

10.3电容和电容器 69

1孤立导体的电容 69

2电容器及其电容 69

3电容器的串联和并联 73

10.4静电场的能量 74

1电容器储存的电能 74

2静电场的能量 75

习题十 78

第十一章 恒定电流与恒定电场 84

11.1传导电流及其连续性方程 84

1传导电流 84

2电流 85

3电流密度 85

4电流密度与电流的关系 86

5电流的连续性方程 87

11.2恒定电流与恒定电场 88

1恒定电流与恒定电场 88

2恒定电场的基本性质 90

11.3电源与恒定电场的实现 91

1电源的基本结构 91

2恒定电场的建立 92

3电源的基本参数——电动势 92

4电源和导体的简化符号 93

11.4稳恒电路的基本规律 94

1欧姆定律 94

2焦耳-楞次定律 98

3闭合电路的欧姆定律 100

4一段含源电路的欧姆定律 102

5基尔霍夫方程组 102

习题十一 104

第十二章 恒定磁场 108

12.1电流的磁效应和安培定律 108

1电流的磁效应 108

2安培定律 109

12.2电流的磁场和磁感强度 110

1磁场 111

2磁感强度 111

3毕奥-萨伐尔定律 112

4运动电荷的磁场 113

5典型载流导线所产生的磁场的磁感强度 114

12.3恒定磁场的高斯定理 120

1磁感应线 120

2磁通量 120

3磁场的高斯定理 122

12.4安培环路定理 123

1安培环路定理 123

2安培环路定理的应用 126

12.5磁场力和磁力矩 130

1载流导线在磁场中所受的磁场力 130

2载流线圈在均匀外磁场中受到的磁力矩 133

3电流单位“安培”的定义 134

4洛伦兹力公式 135

12.6磁场力和磁力矩的功 136

1载流导线平动过程中磁场力做的功 137

2载流线圈转动过程中磁力矩做的功 138

12.7带电粒子在电磁场中的运动 140

1带电粒子的动力学方程 141

2带电粒子在电磁场中的运动特例 141

3霍耳效应 146

习题十二 148

第十三章 恒定磁场中的磁介质 155

13.1磁介质的磁化及其基本性质 155

1磁介质的磁化 155

2磁化强度 157

3磁化电流与磁化强度的关系 158

4磁化强度的实验规律 160

13.2有磁介质情形的安培环路定理 160

13.3顺磁性与抗磁性 164

1顺磁性 164

2抗磁性 165

3附加磁矩的取向 165

13.4铁磁质与铁磁性 167

1铁磁质的磁化性能 167

2铁磁性的起因 170

习题十三 171

第十四章 电磁感应 174

14.1电磁感应的基本定律 174

1楞次定律 175

2法拉第电磁感应定律 175

14.2动生电动势 177

1与动生电动势相对应的非静电力 178

2运动导体上的动生电动势 179

3发电机的基本原理 180

14.3感生电动势与感生电场 181

1感生电场 182

2感生电场的性质 183

3螺线管磁场变化激发的感生电场 184

14.4自感电动势和互感电动势 186

1自感电动势 186

2 RL串联电路 188

3互感电动势 190

附录：两线圈互感系数相等的直接证明 193

14.5磁场的能量 197

1自感线圈的磁能 197

2磁场的能量 198

习题十四 200

第十五章 电磁波理论基础 209

15.1麦克斯韦方程组 209

1电磁场基本规律小结 209

2位移电流假说 210

3麦克斯韦方程组 212

15.2电磁波的辐射和传播 214

1振荡电偶极子辐射的电磁波 214

2平面电磁波的基本性质 216

3电磁波的能量 217

4电磁波谱 217

附录：电偶极子辐射公式的推导 218

习题十五 221

第四篇 波动光学 227

第十六章 光的干涉 227

16.1几何光学的基本定律 227

16.2光的波动方程和光程 229

16.3光的干涉原理 230

1光源 230

2单色光与复色光 231

3光波的叠加 231

4光的干涉原理 232

16.4光的干涉实验 235

1获得相干光的方法 235

2杨氏双缝干涉实验 236

3劳埃德镜实验 239

16.5薄膜表面的干涉 240

16.6劈尖干涉和牛顿环 243

1劈尖干涉 244

2牛顿环 246

16.7迈克耳孙干涉仪 248

1迈克耳孙干涉仪 248

2干涉仪的应用 250

3相干长度 250

习题十六 252

第十七章 光的衍射 256

17.1惠更斯-菲涅耳原理 256

1光的衍射现象 256

2惠更斯-菲涅耳原理 257

3菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射 257

17.2单缝和圆孔夫琅禾费衍射的光强分布 258

1单缝衍射的光强分布 259

2圆孔衍射的光强分布 264

附录A：单缝夫琅禾费衍射光强分布计算中的积分 266

附录B：圆孔夫琅禾费衍射光强分布的计算 267

17.3光栅衍射 271

1光栅方程 272

2光栅光谱 274

附录：光栅衍射光强分布函数的计算 275

17.4光学仪器的分辨率 278

17.5 X射线在晶体上的衍射 280

17.6全息照相 283

1全息照相的基本概念 283

2全息照相的基本原理 283

3全息照相的基本特点 285

习题十七 286

第十八章 光的偏振 289

18.1线偏振光和自然光 289

1线偏振光 289

2自然光 290

3自然光与线偏振光 290

18.2偏振片和马吕斯定律 291

1偏振片的起偏和检偏 292

2马吕斯定律 293

18.3反射光的偏振性 295

18.4光的双折射 296

1光的双折射现象 296

2尼科耳棱镜 299

3二向色性与偏振片 300

18.5偏振光的干涉 301

1椭圆偏振光和圆偏振光 301

2偏振光的干涉 302

3人为双折射现象 304

18.6旋光现象 305

习题十八 306

第五篇 量子力学基础 312

第十九章 量子力学的实验基础 312

19.1黑体辐射与能量子 312

1热辐射 312

2黑体辐射的实验定律 313

3黑体辐射的经典解释及其困难 314

4普朗克公式与能量子假设 315

19.2光电效应与光量子 318

1光电效应 319

2光量子假设 320

3光的波粒二象性 321

19.3康普顿效应与光量子 322

19.4原子光谱与能级 325

1氢原子光谱的实验规律 326

2卢瑟福的原子有核模型 327

3玻尔理论模型 328

4弗兰克-赫兹实验 331

5玻尔理论的评论 333

19.5电子衍射与波粒二象性 333

1德布罗意假设 334

2德布罗意波的实验证明 335

3电子波应用——电子显微镜 335

4波函数及其统计解释 336

19.6电子衍射与不确定关系 338

1坐标与动量的不确定关系 338

2能量与时间的不确定关系 340

3不确定关系的应用 341

习题十九 343

第二十章 量子力学的理论基础 346

20.1薛定谔方程 346

1薛定谔方程的建立 347

2定态薛定谔方程 348

3波函数的叠加原理 350

4力学量的算符表示 350

20.2一维量子问题 352

1一维无限深方势阱 352

2一维简谐振子 356

3势垒和隧道效应 358

4扫描隧穿显微镜 359

20.3氢原子的量子理论 361

1氢原子的定态薛定谔方程 361

2氢原子的角动量 362

3氢原子的能量 364

4氢原子的径向概率密度 367

20.4电子自旋 369

1碱金属原子 369

2原子磁矩 370

3施特恩-格拉赫实验 372

4电子自旋 373

20.5元素周期律 375

1多电子原子的状态和能量 375

2泡利不相容原理 377

3原子的壳层结构与元素周期律 378

习题二十 384

附录1参考书目和参考文献 386

附录2习题参考答案 388