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第9章 真空中的静电场 1

9.1 电荷 库仑定律 1

9.1.1 物质的电结构 电荷守恒定律 1

9.1.2 电荷的量子化 2

9.1.3 库仑定律 2

9.2 电场强度 3

9.2.1 静电场 3

9.2.2 电场强度 3

9.2.3 电场强度的计算 4

9.3 高斯定理及应用 10

9.3.1 电场线 10

9.3.2 电场强度通量 11

9.3.3 高斯定理 13

9.3.4 高斯定理应用举例 15

9.4 静电场的环路定理 电势 18

9.4.1 静电场的环路定理 18

9.4.2 电势能 20

9.4.3 电势 20

9.4.4 电势的计算 21

9.5 等势面 电势梯度 23

9.5.1 等势面 23

9.5.2 电场强度与电势梯度的关系 24

习题 26

第10章 静电场中的导体与电介质 29

10.1 静电场中的导体 29

10.1.1 导体的静电平衡条件 29

10.1.2 静电平衡时导体上的电荷分布 30

10.1.3 静电屏蔽 32

10.2 静电场中的电介质 34

10.2.1 电介质的电结构 34

10.2.2 电介质的极化 35

10.2.3 电极化强度 36

10.2.4 介质中的静电场 37

10.3 有介质的高斯定理 38

10.4 电容 电容器 39

10.4.1 孤立导体的电容 39

10.4.2 电容器 40

10.4.3 电容器的串联和并联 41

10.5 静电场的能量 能量密度 42

10.5.1 电容器的电能 42

10.5.2 静电场的能量 能量密度 43

习题 44

第11章 恒定磁场 46

11.1 恒定电流 电动势 46

11.1.1 电流 电流密度 46

11.1.2 电源 电动势 47

11.2 磁场 磁感应强度 49

11.2.1 基本的磁现象 49

11.2.2 磁感应强度 51

11.2.3 磁感应线 52

11.3 毕奥—萨伐尔定律 53

11.3.1 毕奥—萨伐尔定律 53

11.3.2 运动电荷的磁场 54

11.3.3 毕奥—萨伐尔定律的应用 55

11.4 稳恒磁场的高斯定理与安培环路定理 58

11.4.1 磁通量 磁场的高斯定理 58

11.4.2 安培环路定理 59

11.4.3 安培环路定理的应用 61

11.5 带电粒子在电场和磁场中的运动 63

11.6 磁场对载流导线的作用 66

11.6.1 安培定律 66

11.6.2 磁场作用于载流线圈的磁力矩 68

11.7 磁介质 70

11.7.1 磁介质 70

11.7.2 磁化强度 71

11.7.3 磁介质中的安培环路定理 71

习题 73

第12章 电磁感应 77

12.1 电磁感应定律 77

12.1.1 电磁感应现象 77

12.1.2 电磁感应定律 79

12.1.3 楞次定律 80

12.2 动生电动势 感生电动势 82

12.2.1 动生电动势 82

12.2.2 感生电动势 84

12.3.3 涡电流 85

12.3 自感和互感 86

12.3.1 自感 86

12.3.2 互感 88

12.4 磁场的能量 89

习题 90

第13章 几何光学 93

13.1 几何光学的基本实验定律 93

13.1.1 光线在介质分界面处的反射与折射 93

13.1.2 全反射现象 94

13.1.3 费马原理 94

13.2 光在平面上的反射和折射 95

13.2.1 光在平面上的反射 95

13.2.2 光在平面上的折射 95

13.3 光在球面上的反射和折射 96

13.3.1 符号规定 96

13.3.2 光在球面上的反射 96

13.3.3 光在球面镜上的折射 97

13.4 薄透镜 98

13.4.1 薄透镜的成像 98

13.4.2 横向放大率 99

13.5 常见的光学仪器的基本原理 99

13.5.1 眼睛 99

13.5.2 显微镜 100

13.5.3 望远镜 101

习题 102

第14章 波动光学 104

14.1 相干光 104

14.1.1 相干光 104

14.1.2 相干光的获取方法 105

14.2 杨氏双缝干涉 106

14.2.1 杨氏双缝干涉 106

14.2.2 光程和光程差 108

14.2.3 透镜的等光程性 109

14.2.4 菲涅耳双平面镜实验 110

14.2.5 劳埃德镜实验 110

14.3 薄膜干涉—等倾干涉 112

14.3.1 等倾干涉 112

14.3.2 增透膜和增反膜 114

14.4 薄膜干涉—等厚干涉 115

14.4.1 劈尖干涉 116

14.4.2 牛顿环 118

14.5 迈克尔逊干涉仪 119

14.6 光的衍射现象 惠更斯—费涅耳原理 121

14.6.1 光的衍射现象 121

14.6.2 惠更斯—菲涅耳原理 122

14.7 夫琅禾费单缝衍射 124

14.8 圆孔衍射 光学仪器分辨率 128

14.8.1 圆孔衍射 128

14.8.2 光学仪器分辨率 129

14.9 光栅衍射 130

14.9.1 光栅方程 132

14.9.2 缺级现象 132

14.9.3 光栅光谱 133

14.10 X射线的衍射 135

14.11 光的偏振 马吕斯定律 138

14.11.1 自然光与偏振光 138

14.11.2 偏振片的起偏和检偏 139

14.11.3 马吕斯定律 140

14.12 反射光和折射光的偏振 布儒斯特定律 142

14.13 双折射现象 144

14.13.1 寻常光和非常光 144

14.13.2 尼科耳棱镜 145

习题 145

第15章 狭义相对论基础 150

15.1 经典力学时空观 伽利略变换 150

15.1.1 经典力学时空观 150

15.1.2 伽利略变换 力学的相对性原理 150

15.2 迈克尔逊—莫雷实验 狭义相对论的两个基本假设 152

15.2.1 迈克尔逊—莫雷实验 152

15.2.2 狭义相对论的两个基本假设 152

15.3 洛仑兹变换 153

15.3.1 洛仑兹变换 153

15.3.2 洛仑兹速度变换式 153

15.4 狭义相对论的时空观 154

15.4.1 同时的相对性 154

15.4.2 时间膨胀 155

15.4.3 长度收缩 156

15.5 狭义相对论动力学基础 157

15.5.1 质量与速度的关系 157

15.5.2 相对论力学的基本方程 158

15.5.3 质量与能量的关系 158

15.5.4 动量与能量之间的关系 159

习题 160

第16章 量子物理基础 162

16.1 热辐射 基尔霍夫定律 162

16.1.1 热辐射 162

16.1.2 黑体 163

16.1.3 基尔霍夫定律 163

16.2 黑体辐射 普朗克能量子假设 164

16.2.1 斯特藩—玻耳兹曼定律和维恩位移定律 164

16.2.2 普朗克公式 165

16.3 光电效应 166

16.3.1 光电效应实验 166

16.3.2 爱因斯坦光子假设 167

16.3.3 光的波粒二象性 168

16.4 康普顿效应 169

16.5 玻尔的氢原子理论 172

16.5.1 氢原子光谱的实验规律 172

16.5.2 氢原子线光谱系 173

16.5.3 卢瑟福的原子核式结构模型 174

16.5.4 玻尔的氢原子理论 175

16.5.5 玻尔理论的意义与困难 178

16.6 实物粒子的波粒二象性 不确定关系 179

16.6.1 实物粒子的波粒二象性 179

16.6.2 电子衍射实验 物质波的统计解释 180

16.6.3 应用 181

16.6.4 不确定关系 182

16.7 粒子的波函数 薛定谔方程 183

16.7.1 波函数及其统计解释 184

16.7.2 薛定谔方程 184

16.7.3 一维无限深势阱中的粒子 185

习题 187

附录一 国际基本单位制（SI单位）和我国法定计量单位 190

附录二 常用物理基本常数表 193

部分习题参考答案 194

参考答案 199