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目录 5

第四篇　电磁学 5

第9章　静电场 5

§9.1 电荷和库仑定律 5

9.1.1 电荷及其基本性质 5

9.1.2　库仑定律和库仑力的叠加原理 6

§9.2　电场强度 9

9.2.1　电场强度 9

9.2.2　电场强度的计算式 10

§9.3 电场线 15

9.3.1　电场线 15

9.3.2　“静电场”电场线的性质 17

§9.4　静电场的高斯定理 17

9.4.1　电通量 17

9.4.2　静电场的高斯定理 19

9.4.3　高斯定理的应用举例 21

§9.5　静电场的环路定理 25

9.5.1　静电场的环路定理 25

9.5.2　电势差和电势 26

9.5.3　电势的计算举例 28

9.5.4　等势面 30

9.5.5　电场强度与电势梯度的关系 31

习题 32

第10章　静电场中的导体和电介质 38

§10.1　静电场中的导体 38

10.1.1　导体的静电平衡 38

10.1.2　静电平衡时导体上的电荷分布 39

10.1.3　导体表面附近的电场强度E与面上对应点的电荷面密度σ的关系 40

10.1.4　静电屏蔽 41

10.2.2　电介质的极化 44

§10.2　电介质的极化和有介质时的高斯定理 44

10.2.1　电介质的电结构 44

10.2.3 电极化强度、极化电荷与极化强度的关系 45

10.2.4　电极化强度P与场强E的关系 46

10.2.5　有介质时的高斯定理 47

10.3　电容和电容器 49

10.3.1　孤立导体的电容 49

10.3.2　电容器及其电容 49

10.3.3　电容器的串联和并联 51

10.4　电场的能量 53

10.4.1　电容器储存的静电能 53

10.4.2　电场的能量 54

习题 55

§11.1 电流及其连续性方程 61

11.1.1 电流 61

第11章　稳恒电流 61

11.1.2　电流的连续性方程 63

11.1.3　稳恒电流 63

§11.2　欧姆定律和焦耳定律 64

11.2.1　欧姆定律 64

11.2.2　电阻定律 65

11.2.3　欧姆定律的微分形式 66

11.2.4　电流的功和功率、焦耳楞次定律 66

§11.3　电源和电动势、闭合电路和一段含源电路的欧姆定律 68

11.3.1 电源及其电动势（e.m.f．） 68

11.3.2　闭合电路的欧姆定律 70

11.3.3　含源电路的欧姆定律 71

11.3.4　基尔霍夫方程组 72

习题 73

12.1.1　奥斯特实验 77

第12章　恒定磁场 77

§12.1　磁场 77

12.1.2　磁感应强度 78

§12.2　毕奥－萨伐尔定律 80

12.2.1　毕奥－萨伐尔定律 80

12.2.2　运动点电荷的磁场 81

12.2.3　毕奥－萨伐尔定律的应用 82

12.3　磁通连续性定理 86

12.4　安培环路定理 87

12.4.1　安培环路定理 87

12.4.2　安培环路定理的应用 89

§12.5　磁场对载流导体的作用　磁力的功 92

12.5.1　安培定律 92

12.5.2　磁场对载流导线的作用力 93

12.5.3　载流线圈在均匀外磁场中受到的磁力矩 94

12.5.4　磁力的功 95

12.5.5　平行电流间的互相作用，电流的单位“安培”的定义 96

§12.6　带电粒子在电磁场中的运动 97

12.6.1　运动方程（动力学方程） 97

12.6.2　带电粒子在电磁场中的运动 98

12.6.3　霍尔效应 101

习题 102

第13章　磁介质 109

§13.1　磁介质存在时静磁场的基本规律 109

13.1.1　磁介质的磁化　磁化强度 109

13.1.2　磁化电流 111

13.1.3　有磁介质时的安培环路定理 112

13.1.4　稳恒磁场与静电场方程的对比 114

13.2.2　抗磁性 115

13.2.1　顺磁性 115

§13.2　顺磁性与抗磁性 115

§13.3　铁磁性与铁磁质 117

13.3.1　铁磁质的磁化性能 117

13.3.2　铁磁性的起因 119

习题 120

第14章　电磁感应 123

§14.1 电磁感应的基本定律 123

14.1.1 电磁感应现象 123

14.1.2　楞次定律 124

14.1.3　法拉第电磁感应定律 125

§14.2　动生电动势 126

14.2.1　动生电动势及相应的非静电力 127

14.2.2　在磁场中转动的线圈中的感应电动势——发电机的基本原理 128

§14.3　感生电动势和感生电场 129

14.3.1　感生电动势和感生电场 130

14.3.2　感生电场的性质 131

14.3.3　螺线管磁场变化引起的感生电场 133

14.4.4　感生电动势的计算 134

§14.4　自感应与互感应 135

14.4.1 自感应 135

14.4.2　互感应 138

§14.5　磁场的能量 141

14.5.1　自感线圈的磁能 141

14.5.2　磁场的能量 142

习题 143

第15章　电磁场理论的基本概念 153

§15.1　麦克斯韦方程组 153

15.1.1 电磁场基本规律小结 153

15.1.2　位移电流 154

15.1.3　麦克斯韦方程组 156

§15.2　电磁波的辐射和传播 157

15.2.1　振荡电偶极子辐射的电磁波 157

15.2.2　平面电磁波的基本性质 159

15.2.3　电磁波的能量 159

15.2.4　电磁波谱 160

习题 161

第五篇　波动光学 170

第16章　光的干涉 170

§16.1　光源和光的相干性 171

16.1.1　光源 171

16.1.2　单色光与复色光 171

16.1.3　光的相干性 172

16.2.1　获得相干光的方法 175

§16.2　获得相干光的方法 175

16.2.2　杨氏双缝干涉实验 177

16.2.3　洛埃镜实验 180

§16.3　薄膜表面的干涉 181

§16.4　劈尖干涉和牛顿环 184

16.4.1　劈尖干涉 184

16.4.2　牛顿环 186

§16.5　迈克耳孙干涉仪 188

16.5.1　迈克耳孙干涉仪 188

16.5.2　干涉现象的应用 189

16.5.3　相干长度 190

习题 192

第17章　光的衍射 196

§17.1　惠更斯－菲涅耳原理 196

17.1.1　光的衍射现象 196

17.1.3　菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射 197

17.1.2　惠更斯－菲涅耳原理 197

§17.2　单缝和圆孔的夫琅禾费衍射 198

17.2.1　单缝衍射 198

17.2.2　圆孔衍射 203

附录　单缝夫琅禾费衍射合振幅的计算 204

§17.3　平面衍射光栅 206

17.3.1　光栅方程 206

17.3.2　光栅光谱 208

§17.4　光学仪器的分辨率 209

§17.5　X射线在晶体上的衍射 212

§17.6　全息照相 214

17.6.1　全息照相 214

17.6.2　基本原理 215

17.6.3　全息照片的摄制与再现装置 216

17.6.4　全息照相的特点 217

习题 218

第18章　光的偏振 221

§18.1 自然光和偏振光 221

18.1.1　光的偏振性 221

18.1.2 自然光 222

§18.2　偏振片　马吕斯定律 224

18.2.1　偏振片的起偏和检偏 224

18.2.2　马吕斯定律 225

§18.3　反射时光的偏振 226

§18.4　光的双折射 227

18.4.1　光的双折射现象 227

18.4.2　尼科耳（Nicol）棱镜 229

18.4.3　二向色性与偏振片 230

§18.5　偏振光的干涉 231

18.5.1　偏振光的干涉 231

18.5.2　椭圆偏振光和圆偏振光 232

18.5.3　人为双折射现象 233

§18.6　旋光现象 235

习题 236

第六篇　量子物理学 242

第19章　量子理论的实验基础 242

§19.1　黑体辐射与能量子 242

19.1.1　热辐射 242

19.1.2　黑体辐射的实验定律 243

19.1.3　黑体辐射的经典解释及其困难 244

19.1.4　普朗克公式与能量子假设 245

§19.2　光电效应与光子 247

19.2.1　光电效应 247

19.2.2　光量子假设 248

19.2.4　康普顿效应 250

19.2.3　光的波粒二象性 250

§19.3　原子结构 253

19.3.1　氢原子光谱的规律性 253

19.3.2　卢瑟福的原子有核模型 254

19.3.3　玻尔理论 255

19.3.4　弗兰克－赫兹实验 258

19.3.5　玻尔理论的评论 260

§19.4　波粒二象性 260

19.4.1　德布罗意假设 260

19.4.2　德布罗意波的实验证明 261

19.4.3　物质波应用——电子显微镜 262

19.4.4　波函数及其统计解释 263

§19.5　不确定关系及其应用 265

19.5.1　不确定关系 265

19.5.3　不确定关系的应用 267

19.5.2　能量与时间的不确定关系 267

习题 269

第20章　量子力学入门 272

§20.1　薛定谔方程 272

20.1.1　薛定谔方程的建立 272

20.1.2　定态薛定谔方程 274

20.1.3　波函数的叠加原理 275

20.1.4　力学量的算符表示 276

§20.2　一维量子问题 277

20.2.1　一维无限深方势阱 277

20.2.2　一维简谐振子 280

20.2.3　势垒和隧穿效应 282

20.2.4　扫描隧穿显微镜 284

§20.3　氢原子的薛定谔方程 284

20.3.1　氢原子的定态薛定谔方程 284

20.3.2　氢原子的角动量 285

20.3.3　氢原子的能量 287

20.3.4　氢原子的径向概率密度 289

§20.4　电子自旋 291

20.4.1　碱金属原子 291

20.4.2　原子磁矩 291

20.4.3　斯特恩－盖拉赫实验 293

20.4.4　电子自旋 294

§20.5　元素周期律 295

20.5.1　多电子原子的状态和能量 295

20.5.2　泡利不相容原理 297

20.5.3　原子的壳层结构与元素周期律 298

习题 303

附录A　中英文对照目录 305

附录B　物理文献及其查阅方法 308

附录C　参考答案 314