大学物理教程 下PDF电子书下载

第三篇 电磁学 2

第9章 静电场 2

9.1 电场强度 2

9.1.1 电荷及其性质 2

9.1.2 库仑定律 3

9.1.3 电场强度 4

9.1.4 带电体在外电场中所受的作用 11

9.2 静电场中的高斯定理 12

9.2.1 电通量 12

9.2.2 静电场中的高斯定理 13

9.3.1 静电场的环路定理 19

9.3 静电场的环路定理 电势 19

9.3.2 电势和电势差 21

9.3.3 等势面 电势梯度 25

9.4 静电场中的导体 27

9.4.1 导体的静电平衡 27

9.4.2 有导体存在时场强与电势的计算 28

9.4.3 静电的应用 31

9.5 静电场中的介质 32

9.5.1 电介质的极化 32

9.5.2 电介质中的电场 34

9.5.3 电位移矢量 电介质中的高斯定理 37

9.6 静电场的能量 39

9.6.1 电容和电容器 39

9.6.2 电容器的储能 42

9.6.3 静电场的能量 43

本章提要 45

思考题 47

习题 48

第10章 稳恒磁场 51

10.1 磁感应强度 51

10.1.1 磁现象 磁场 51

10.1.2 电流和电流密度 52

10.1.3 磁感应强度 54

10.2 磁场中的高斯定理 55

10.2.1 磁感应线 55

10.2.2 磁通量 55

10.2.3 磁场中的高斯定理 56

10.3 毕奥—萨伐尔定理及其应用 57

10.3.1 稳恒电流的磁场 57

10.3.2 运动电荷的磁场 58

10.3.3 载流线圈的磁矩 59

10.3.4 毕奥—萨伐尔定律的应用 59

10.4 磁场的安培环路定理 63

10.4.1 安培环路定理 63

10.4.2 安培环路定理的应用 65

10.5 磁场对运动电荷和载流导线的作用 69

10.5.1 洛伦兹力 69

10.5.2 带电粒子在磁场中的运动 69

10.5.3 霍耳效应 71

10.5.4 洛伦兹力在科学与工程技术中的应用实例 72

10.5.5 安培力 76

10.6 磁力的功 81

10.6.1 磁力对载流导线做功 81

10.6.2 磁力矩对转动载流线圈做功 81

10.7 磁介质 83

10.7.1 磁介质的分类 83

10.7.2 顺磁质与抗磁质的磁化 84

10.7.3 磁场强度、磁介质中的安培环路定理 85

10.7.4 铁磁质 88

本章提要 92

思考题 93

习题 95

第11章 电磁感应 电磁场 99

11.1 电磁感应的基本定律 99

11.1.1 电磁感应现象 99

11.1.2 法拉第电磁感应定律 100

11.2 动生电动势 102

11.2.1 电源 电动势 102

11.2.2 动生电动势 103

11.3 感生电动势和感生电场 105

11.3.1 感生电动势 涡旋电场 105

11.3.2 电子感应加速器 108

11.3.3 涡电流 108

11.4.1 自感 110

11.4 自感应 互感应 110

11.4.2 互感 111

11.5 磁场的能量 113

11.5.1 自感磁能 113

11.5.2 互感磁能 114

11.5.3 磁场能量 114

11.6 位移电流和全电流定律 115

11.6.1 位移电流 115

11.6.2 全电流定律 117

11.7 麦克斯韦方程组 119

11.8 电磁波 121

11.8.1 电磁波的波动方程 121

11.8.2 电磁波的辐射 123

11.8.3 平面电磁波的传播 125

11.8.4 电磁波谱 126

11.9 电磁场的物质性 127

11.9.1 电磁场的能量 坡印廷矢量 127

11.9.2 电磁场的动量 129

本章提要 130

思考题 132

习题 134

第四篇 光学 139

第12章 波动光学 139

12.1 光的相干性 139

12.1.1 光源 139

12.1.3 光程 光程差 141

12.1.2 光的相干性 141

12.2 分波面干涉 143

12.2.1 杨氏双缝干涉 143

12.2.2 菲涅耳双面镜 劳埃德镜 145

12.3 分振幅干涉 146

12.3.1 薄膜干涉 146

12.3.2 薄膜的等厚干涉 148

12.3.3 薄膜的等倾干涉 151

12.3.4 迈克耳孙干涉仪 153

12.4 光的衍射 155

12.4.1 光的衍射现象及其分类 155

12.4.2 惠更斯—菲涅耳原理 156

12.4.3 单缝衍射 157

12.4.4 圆孔夫琅禾费衍射 160

12.4.5 光学仪器的分辨本领 161

12.5 光栅 163

12.5.1 光栅衍射现象 163

12.5.2 光栅衍射规律 163

12.5.3 光栅光谱 165

12.6 X射线衍射 166

12.7 光的偏振 167

12.7.1 自然光 偏振光 168

12.7.2 偏振片的起偏与检偏 169

12.7.3 马吕斯定律 170

12.7.4 反射和折射光的偏振 171

12.7.5 晶体的双折射 173

12.8.1 偏振光的干涉 175

12.8 偏振光的干涉 人为双折射 旋光现象 175

12.8.2 人为双折射 176

12.8.3 旋光现象 177

本章提要 178

思考题 180

习题 181

第五篇 量子物理 185

第13章 量子力学基础 185

13.1 黑体辐射和普朗克量子假设 185

13.1.1 黑体辐射 185

13.1.2 普朗克量子假设和普朗克公式 188

13.2.1 光电效应 190

13.2 光的量子性 190

13.2.2 康普顿效应 193

13.3 玻尔的氢原子理论 196

13.3.1 氢原子光谱 196

13.3.2 玻尔氢原子理论 197

13.4 实物粒子的波粒二象性 201

13.4.1 德布罗意波 201

13.4.2 德布罗意波的实验证明 202

13.4.3 德布罗意波的应用 203

13.4.4 德布罗意波的统计的解释 204

13.5 不确定性关系 205

13.6.1 波函数 概率密度 209

13.6 薛定谔方程 209

13.6.2 薛定谔方程 211

13.6.3 一维无限深方势阱 213

13.6.4 一维方势垒 隧道效应 215

13.7 算符与平均值 216

13.7.1 算符的本征值和本征函数 216

13.7.2 力学量的算符表示 217

13.7.3 态叠加原理 219

13.7.4 力学量测量结果概率，平均值 219

13.7.5 算符的对易和不确定关系 220

13.8 氢原子的量子理论 222

13.8.1 氢原子的薛定谔方程 222

13.8.2 量子化条件三个量子数 223

13.8.3 电子云 224

13.9 多电子原子中的电子分布 226

13.9.1 电子自旋，自旋量子数 226

13.9.2 多电子原子中的电子分布 227

13.10 激光原理 229

13.10.1 激光的特性 229

13.10.2 原子的激发、辐射与吸收 230

13.10.3 粒子数反转分布 232

13.10.4 光学谐振腔 234

13.10.5 激光器 235

本章提要 236

思考题 240

习题 241

第14章 原子核物理和粒子物理简介 243

14.1 原子核的基本性质 243

14.1.1 原子核的组成 243

14.1.2 原子核的大小 244

14.1.3 核力 244

14.1.4 核的自旋与磁矩 245

14.2 原子核的结合能 裂变和聚变 245

14.2.1 原子核的结合能 245

14.2.2 重核的裂变 247

14.2.3 轻核的聚变 248

14.3.1 放射性衰变 250

14.3 原子核的放射性衰变 250

14.3.2 放射性衰变规律 251

14.3.3 放射性强度 252

14.4 粒子物理简介 253

14.4.1 粒子的基本特征 253

14.4.2 粒子的相互作用及其统一模型 254

14.4.3 粒子的分类 254

14.4.4 夸克模型 256

本章提要 258

思考题 259

习题 260

习题答案 262