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第3篇 电磁学 1

第10章 静电场 4

10.1 电荷 4

10.2 电场和电场强度 5

10.3 库仑定律与静电场的计算 7

10.4 电场线和电通量 13

10.5 高斯定律 15

10.6 利用高斯定律求静电场的分布 17

10.7 导体的静电平衡 22

10.8 电场对电荷的作用力 26

提要 28

思考题 29

习题 30

第11章 电势 33

11.1 静电场的保守性 33

11.2 电势差和电势 35

11.3 电势叠加原理 38

11.4 等势面 40

11.5 电势梯度 43

11.6 点电荷在外电场中的静电势能 45

11.7 电荷系的静电能 46

11.8 静电场的能量 48

提要 49

思考题 50

习题 51

第12章 电容器和介电质 54

12.1 电容器及其电容 54

12.2 电容器的联接 56

12.3 介电质对电场的影响 58

12.4 介电质的极化 60

12.5 D矢量及其高斯定律 63

12.6 电容器的能量 64

12.7 介电质中电场的能量 65

提要 66

思考题 67

习题 67

第13章 电流和磁场 70

13.1 电流和电流密度 70

13.2 电流的一种经典微观图像 欧姆定律 72

13.3 磁力与电荷的运动 74

13.4 磁场与磁感应强度 76

13.5 毕奥－萨伐尔定律 79

13.6 匀速运动点电荷的磁场 84

13.7 安培环路定理 86

13.8 利用安培环路定理求磁场的分布 89

13.9 与变化电场相联系的磁场 92

13.10 电场和磁场的相对性 94

提要 96

思考题 98

习题 99

科学家简介 麦克斯韦 101

第14章 磁力 102

14.1 带电粒子在磁场中的运动 102

14.2 霍尔效应 105

14.3 载流导线在磁场中受的磁力 107

14.4 载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩 108

14.5 平行载流导线间的相互作用力 111

提要 114

思考题 114

习题 116

今日物理趣闻E 等离子体 119

E.1 物质的第四态 119

E.2 等离子体内的磁场 120

E.3 磁场时等离子体的作用 121

E.4 热核反应 122

E.5 等离子体的约束 123

E.6 冷聚变 126

第15章 物质的磁性 127

15.1 物质对磁场的影响 127

15.2 原子的磁矩 128

15.3 物质的磁化 130

15.4 H矢量及其环路定理 132

15.5 铁磁质 133

15.6 简单磁路 138

提要 139

思考题 140

习题 141

第16章 电磁感应和电磁波 143

16.1 法拉第电磁感应定律 143

16.2 动生电动势 145

16.3 感生电动势和感生电场 149

16.4 互感 152

16.5 自感 153

16.6 磁场的能量 155

16.7 麦克斯韦方程组 157

16.8 电磁波 158

16.9 电磁波的动量 161

提要 163

思考题 165

习题 166

科学家简介 法拉第 169

今日物理趣闻F 超导电性 170

F.1 超导现象 170

F.2 临界磁场 171

F.3 超导体中的电场和磁场 172

F.4 第二类超导体 173

F.5 BCS理论 174

F.6 约瑟夫森效应 175

F.7 超导在技术中的应用 176

F.8 高温超导 177

第4篇 波动与光学 179

第17章 振动 182

17.1 简谐运动的描述 182

17.2 简谐运动的动力学 186

17.3 简谐运动的能量 188

17.4 阻尼振动 189

17.5 受迫振动 共振 191

17.6 同一直线上同频率的简谐运动的合成 192

17.7 同一直线上不同频率的简谐运动的合成 194

17.8 谐振分析 196

17.9 两个相互垂直的简谐运动的合成 198

提要 199

思考题 201

习题 201

第18章 波动 205

18.1 行波 205

18.2 简谐波的形成过程 207

18.3 简谐波的波函数 波长 208

18.4 物体的弹性形变 212

18.5 弹性介质中的波速 215

18.6 波的能量 216

18.7 惠更斯原理与波的反射和折射 219

18.8 波的叠加 驻波 221

18.9 声波 225

18.10 多普勒效应 229

18.11 行波的叠加和群速度 233

提要 236

思考题 238

习题 239

第19章 光的干涉 244

19.1 杨氏双缝干涉 244

19.2 相干光 248

19.3 光程 251

19.4 薄膜干涉 253

19.5 迈克耳孙干涉仪 255

提要 256

思考题 257

习题 258

第20章 光的衍射 262

20.1 光的衍射和惠更斯－菲涅耳原理 262

20.2 单缝的夫琅禾费衍射 264

20.3 光学仪器的分辨本领 269

20.4 细丝和细粒的衍射 272

20.5 光栅衍射 275

20.6 X射线衍射 280

提要 282

思考题 283

习题 284

今日物理趣闻G 全息照相 287

G.1 全息照片的拍摄 287

G.2全息图像的观察 289

G.3 全息的应用 291

第21章 光的偏振 292

21.1 自然光和偏振光 292

21.2 由介质吸收引起的光的偏振 293

21.3 由反射引起的光的偏振 296

21.4 由双折射引起的光的偏振 298

21.5 由散射引起的光的偏振 299

21.6 旋光现象 301

提要 302

思考题 303

习题 304

今日物理趣闻H 液晶 305

H.1 液晶的结构 305

H.2 液晶的光学特性 306

第5篇 量子物理基础 309

第22章 量子物理的基本概念 311

22.1 量子概念的诞生 311

22.2 光的粒子性的提出 313

22.3 康普顿散射 317

22.4 粒子的波动性 320

22.5 概率波与概率幅 324

22.6 不确定关系 328

22.7 薛定谔方程 332

22.8 无限深方势阱中的粒子 333

22.9 势垒穿透 336

22.10 谐振子 340

提要 342

思考题 344

习题 344

科学家简介 德布罗意 347

第23章 原子中的电子 348

23.1 氢原子 348

23.2 电子的自旋与自旋轨道耦合 354

23.3 各种原子中电子的排布 359

23.4 X射线谱 364

23.5 激光 367

23.6 分子的振动和转动能级 370

提要 373

思考题 375

习题 376

科学家简介 玻尔 378

第24章 固体中的电子 379

24.1 自由电子按能量的分布 379

24.2 金属导电的量子论解释 383

24.3 能带 导体和绝缘体 384

24.4 半导体 387

24.5 PN结 388

24.6 半导体器件 390

提要 392

思考题 393

习题 394

今日物理趣闻I 新奇的纳米科技 395

I.1 什么是纳米科技 395

I.2 纳米材料 396

I.3 纳米器件 398

第25章 核物理 400

25.1 核的一般性质 400

25.2 核力 403

25.3 核的结合能 405

25.4 核的液滴模型 408

25.5 放射性和衰变定律 410

25.6 三种射线 414

25.7 核反应 418

提要 420

思考题 421

习题 421

元素周期表 423

数值表 424

习题答案 426

索引 436