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第13章 稳恒磁场 1

13.1磁感应强度 磁场的Gauss定理 1

13.1.1磁场 2

13.1.2磁感应强度 2

13.1.3磁场中的Gauss定理 3

13.2 Biot-Savart定律 5

13.2.1 Biot-Savart定律 5

13.2.2 Biot-Savart定律的应用 6

13.2.3运动电荷的磁场 10

13.3 Ampere环路定理 11

13.3.1 Ampere环路定理 11

13.3.2 Ampere环路定理的应用 12

13.4带电粒子在磁场中的运动 15

13.4.1 Lorentz力 15

13.4.2带电粒子在磁场中的运动 15

13.4.3带电粒子荷质比的测定 17

13.4.4回旋加速器 18

13.4.5 Hall效应 19

13.5磁场对载流导线的作用 21

13.5.1 Ampere定律 21

13.5.2两平行长直电流之间的相互作用 电流的单位 23

13.6磁场对载流线圈的作用 24

13.6.1磁场作用于平面载流线圈的磁力矩 24

13.6.2磁力的功 25

思考题 26

习题 27

第14章 磁介质 32

14.1磁介质 顺磁质和抗磁质的磁化 32

14.1.1磁介质 32

14.1.2顺磁质和抗磁质的磁化 32

14.2磁化强度 磁介质中的Ampere环路定理 33

14.2.1磁化强度 33

14.2.2磁介质中的Ampere环路定理 34

14.3铁磁质及其应用 36

14.3.1铁磁质的特性 36

14.3.2铁磁质应用 39

思考题 39

习题 40

第15章 电磁感应 42

15.1电磁感应定律 42

15.1.1电磁感应基本实验 42

15.1.2 Lenz定律 43

15.1.3 Faraday电磁感应定律 43

15.2动生电动势与金属电子理论 45

15.2.1在磁场中运动的导线内的感应电动势 45

15.2.2动生电动势的电子论解释 46

15.2.3在磁场中转动线圈内的感应电动势和感应电流 48

15.3涡旋电场——感生电动势 48

15.3.1涡旋电场 感生电动势 48

15.3.2电子感应加速器 49

15.3.3涡流 50

15.4自感与互感 51

15.4.1自感现象和自感系数 51

15.4.2互感现象和互感系数 53

15.5磁场的能量 55

15.5.1自感磁能 55

15.5.2互感磁能 55

15.5.3磁能密度 56

思考题 57

习题 57

第16章 Maxwell电磁理论 61

16.1 Maxwell方程组 61

16.1.1位移电流 61

16.1.2位移电流的磁场 62

16.1.3 Maxwell方程组 63

16.2 Hertz实验 64

16.3电磁波 64

16.3.1平面电磁波的性质 64

16.3.2电磁波的能量 65

16.3.3电磁波谱 66

思考题 67

习题 67

第五篇 波动光学 71

第17章 光的干涉 71

17.1光的相干性 杨氏干涉实验 71

17.1.1光的相干性 71

17.1.2杨氏干涉实验 73

17.2干涉条纹的可见度 76

17.2.1干涉条纹的可见度 76

17.2.2光源的非单色性对干涉条纹可见度的影响 77

17.2.3时间相干性 78

17.2.4光源的线度对干涉条纹的影响 79

17.2.5空间相干性 80

17.3 Fresnel公式 81

17.3.1 Fresnel公式的推导 82

17.3.2对Fresnel公式的讨论 83

17.4薄膜干涉 86

17.4.1等倾干涉 86

17.4.2等厚干涉 87

17.4.3薄膜干涉的应用 88

17.5 Michelson干涉仪 90

17.5.1 Michelson干涉仪的工作原理 91

17.5.2 Michelson干涉仪干涉花样形态 91

思考题 92

习题 92

第18章 光的衍射 94

18.1光的衍射现象 94

18.1.1光的衍射现象 94

18.1.2 Huygens-Fresnel原理 95

18.2单缝的Fraunhofer衍射 95

18.2.1单缝的Fraunhofer衍射 95

18.2.2 Fresnel半波带法 96

18.2.3衍射花样的形成及光强分布 97

18.2.4衍射图像的特点 97

18.3圆孔的Fraunhofer衍射 光学仪器的分辨本领 99

18.3.1 Fraunhofer圆孔衍射 99

18.3.2助视光学仪器的分辨本领 100

18.4光栅衍射 衍射光谱 101

18.4.1光栅衍射 101

18.4.2光栅方程 102

18.4.3光栅光谱 103

18.4.4光栅的分辨本领 104

18.5 X射线衍射Bragg公式 105

18.5.1 X射线衍射 105

18.5.2 Bragg公式 106

18.6全息照相原理 107

18.6.1全息照相 107

18.6.2全息记录 108

18.6.3全息再现 109

18.6.4全息照相应用 109

思考题 110

习题 110

第19章 光的偏振 112

19.1自然光和偏振光 112

19.1.1光的偏振 112

19.1.2自然光 112

19.1.3偏振光 113

19.2偏振片的起偏和检偏Malus定律 113

19.2.1偏振片 113

19.2.2偏振片的起偏和检偏 114

19.2.3 Malus定律 114

19.3反射光和折射光的偏振 116

19.3.1反射光的偏振 116

19.3.2折射光的偏振 117

19.4双折射现象 117

19.4.1双折射现象 117

19.4.2寻常光和非常光 118

19.4.3晶体的光轴 主截面 118

19.4.4 o光和e光的相对强度 119

19.4.5 Huygens原理对双折射现象的解释 119

19.4.6应用双折射产生偏振光的仪器 120

19.5椭圆偏振光和圆偏振光 波片 122

19.5.1椭圆偏振光和圆偏振光 122

19.5.2椭圆偏振光和圆偏振光的获得 122

19.5.3波片 123

19.6偏振光的干涉 人为双折射现象 124

19.6.1偏振光的干涉 124

19.6.2人为双折射现象 124

19.7旋光的现象 125

思考题 126

习题 127

第六篇 近代物理基础 131

第20章 狭义相对论基础 131

20.1力学相对论原理和Galileo变换 131

20.1.1力学相对性原理 131

20.1.2经典力学的时空观 131

20.1.3 Galileo变换 132

20.1.4 Newton运动定律的Galileo不变性 132

20.2狭义相对论的基本原理 133

20.2.1 Michelson-Morley实验 133

20.2.2狭义相对论的基本原理 135

20.3狭义相对论的时空观 135

20.3.1同时的相对性 135

20.3.2时间延缓 136

20.3.3长度收缩 138

20.4 Lorentz变换 139

20.4.1 Lorentz变换式 139

20.4.2 Lorentz速度变换式 141

20.5狭义相对论质点动力学简介 143

20.5.1相对论质量和动量 143

20.5.2相对论动能 144

20.5.3质量与能量的关系 145

20.5.4动量与能量的关系 146

思考题 147

习题 147

第21章 量子物理基础 149

21.1热辐射Planck公式 能量子 149

21.1.1辐射和热辐射 149

21.1.2 Kirchhoff定律 150

21.1.3黑体和黑体辐射的经典定律 150

21.1.4 Planck公式 能量子 153

21.2光电效应Einstein的光子理论 155

21.2.1光电效应 155

21.2.2光电效应的实验规律 156

21.2.3光电效应与经典理论的矛盾 156

21.2.4光量子假设和Einstein光电效应方程 157

21.3 Compton效应 159

21.3.1 Compton效应的实验规律 159

21.3.2 Compton效应的量子解释 160

21.4氢原子光谱Bohr的氢原子理论 162

21.4.1氢原子光谱的实验规律 162

21.4.2 Bohr的氢原子理论 164

21.5微观粒子的波粒二象性 不确定关系 169

21.5.1光的波粒二象性 169

21.5.2微观粒子的波粒二象性 169

21.5.3不确定关系 171

21.6 Schrodinger方程 172

21.6.1波函数及其统计解释 172

21.6.2 Schrodinger方程 175

21.7 Schrodinger方程的应用 177

21.7.1一维无限深势阱中运动的粒子 177

21.7.2线性谐振子 178

21.7.3势垒贯穿 180

21.7.4氢原子的量子力学描述 183

21.8电子自旋 四个量子数 188

21.8.1电子自旋 188

21.8.2四个量子数 190

21.9原子的电子层结构 190

21.9.1 Pauli原理 190

21.9.2电子排列的壳层结构 191

21.9.3能量最小原理 191

21.10激光 192

21.10.1自发发射和受激发射 192

21.10.2粒子数反转 193

21.10.3谐振腔 193

21.10.4激光器 194

21.10.5激光的特性及其应用 194

思考题 195

习题 196

参考文献 198

常用物理常数 199

英汉人名对照表 201