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第八章 静电场 1

8.1 库仑定律 1

8.1.1 电荷 1

8.1.2 库仑定律 3

8.2 电场 电场强度 4

8.2.1 电场 4

8.2.2 电场强度 5

8.2.3 电场强度的计算 6

8.3 电场强度通量 高斯定理 10

8.3.1 电场的图示法 电场线 10

8.3.2 电场强度通量 11

8.3.3 高斯定理 12

8.3.4 高斯定理的应用 13

8.4 静电场的环路定理 电势 17

8.4.1 电场力的功 17

8.4.2 静电场的环路定理 18

8.4.3 电势能 19

8.4.4 电势 电势差 20

8.4.5 电势的计算 21

8.5 电场强度与电势的关系 24

8.5.1 等势面 24

8.5.2 电势梯度 25

8.6 静电场中的导体 27

8.6.1 导体的静电平衡 27

8.6.2 导体壳和静电屏蔽 30

8.6.3 有导体存在的静电场电场强度与电势的计算 32

8.7 静电场中的电介质 33

8.7.1 电介质的极化 33

8.7.2 电极化强度 35

8.7.3 有介质时的高斯定理 36

8.8 电容 电容器 37

8.8.1 孤立导体的电容 37

8.8.2 电容器及其电容 38

8.8.3 电容器的连接 40

8.9 静电场的能量 41

8.9.1 带电系统的能量 41

8.9.2 静电场的能量 能量密度 42

阅读材料 44

教学基本要求与内容提要 45

习题 50

第九章 恒定磁场 54

9.1 磁场 磁感应强度 54

9.1.1 磁的基本现象 54

9.1.2 磁场与磁感应强度 55

9.1.3 磁感应线 57

9.1.4 磁通量 磁场的高斯定理 58

9.2 毕奥-萨伐尔定律 58

9.2.1 毕奥-萨伐尔定律 58

9.2.2 毕奥-萨伐尔定律的应用 60

9.3 安培环路定理 64

9.3.1 安培环路定理 64

9.3.2 安培环路定理的应用 66

9.4 磁场对载流导线的作用 69

9.4.1 安培定律 69

9.4.2 两平行载流长直导线间的相互作用力 69

9.4.3 磁场对载流线圈的作用 磁矩 71

9.5 磁场对运动电荷的作用 72

9.5.1 洛伦兹力 72

9.5.2 带电粒子在均匀磁场中的运动 73

9.5.3 霍尔效应 75

9.6 磁介质 76

9.6.1 磁介质的分类 77

9.6.2 磁介质的磁化 77

9.6.3 磁化强度 78

9.6.4 磁介质中的安培环路定理 79

9.6.5 铁磁质 83

阅读材料 86

教学基本要求与内容提要 88

习题 91

第十章 电磁感应 麦克斯韦方程组 95

10.1 法拉第电磁感应定律 96

10.1.1 电磁感应现象 96

10.1.2 法拉第电磁感应定律 96

10.1.3 楞次定律 97

10.2 动生电动势和感生电动势 99

10.2.1 动生电动势 99

10.2.2 感生电动势与感生电场 103

10.2.3 涡电流及电磁阻尼 105

10.3 互感与自感 106

10.3.1 互感 106

10.3.2 自感 109

10.4 磁场的能量和能量密度 111

10.5 麦克斯韦方程组 电磁波 113

10.5.1 位移电流 113

10.5.2 安培环路定理的普遍表达式 115

10.5.3 麦克斯韦方程组 116

10.5.4 电磁波 118

阅读材料 120

教学基本要求与内容提要 124

习题 127

第十一章 波动光学 132

11.1 光干涉的一般理论 132

11.1.1 光的叠加原理 133

11.1.2 光的相干叠加 133

11.1.3 光程 光程差 135

11.2 分波振面干涉 136

11.2.1 杨氏双缝干涉实验 136

11.2.2 缝宽对干涉条纹的影响 空间相干性 138

11.2.3 双缝型的其他干涉装置 139

11.3 分振幅干涉 140

11.3.1 薄膜干涉——等倾干涉条纹 140

11.3.2 薄膜干涉——等厚干涉条纹 142

11.3.3 薄膜干涉的应用 144

11.4 迈克耳孙干涉仪 时间相干性 145

11.4.1 迈克耳孙干涉仪 145

11.4.2 时间相干性 146

11.5 光的衍射现象和惠更斯-菲涅耳原理 147

11.5.1 光的衍射现象 147

11.5.2 惠更斯-菲涅耳原理 148

11.5.3 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射 149

11.6 单缝夫琅禾费衍射 149

11.7 圆孔的夫琅禾费衍射 光学仪器的分辨本领 151

11.7.1 圆孔的夫琅禾费衍射 151

11.7.2 光学仪器的分辨本领 152

11.8 光栅的衍射 153

11.8.1 光栅的衍射花样 154

11.8.2 光栅方程 154

11.8.3 光栅光谱 155

11.9 X射线衍射 156

11.10 光的偏振态 157

11.11 偏振片的起偏和检偏马吕斯定律 158

11.11.1 二相色性 159

11.11.2 偏振片的起偏和检偏 159

11.11.3 马吕斯定律 160

11.12 反射、折射和散射时的偏振现象 160

11.12.1 反射光和折射光的偏振 161

11.12.2 由散射产生的偏振光 161

11.13 双折射现象与光的偏振 162

11.3.1 晶体的双折射现象 162

11.13.2 尼科耳棱镜 163

11.13.3 波片 163

11.13.4 克尔电光效应 164

11.13.5 偏振光的检测 165

11.14 旋光现象 166

阅读材料 167

教学基本要求与内容提要 169

习题 173

第十二章 近代物理基础 176

12.1 狭义相对论基础 177

12.1.1 狭义相对论产生的历史背景 177

12.1.2 爱因斯坦的两个基本假设 洛伦兹变换 185

12.1.3 爱因斯坦的时空观 191

12.1.4 狭义相对论动力学基础 196

12.2 量子力学基础 203

12.2.1 黑体辐射 普朗克量子化 204

12.2.2 光的波粒二象性 208

12.2.3 玻尔的氢原子理论 216

12.2.4 德布罗意物质波 223

12.2.5 不确定关系 227

12.2.6 波函数 薛定谔方程 229

12.3 固体物理基础 234

12.3.1 固体物理的发展 234

12.3.2 晶体 235

12.3.3 晶体结合 244

12.3.4 自由电子论 248

12.3.5 能带理论 250

12.3.6 导体、绝缘体和半导体 253

阅读材料 259

教学基本要求与内容提要 271

习题 280

附录 284

附录Ⅰ 常用物理常量表 284

附录Ⅱ 常用物质的密度 285

附录Ⅲ 常见电气元件符号 285

附录Ⅳ 物理量单位 286

附录Ⅴ 常见光源的谱线波长表 288

模拟练习 289

习题答案 296

参考文献 297