普通高等教育“十二五”规划教材 物理学教程 下PDF电子书下载

第9章 稳恒电流 1

9.1电流和电流密度 1

9.1.1电流 1

9.1.2电流密度 2

9.1.3稳恒电流 3

9.1.4稳恒电流的电流密度 3

9.2欧姆定律的微分形式 4

9.3电源的电动势 5

9.4全电路欧姆定律 6

习题 9

第10章 稳恒磁场 10

10.1磁现象及磁学理论发展 11

10.1.1磁现象 11

10.1.2磁学理论的发展 11

10.1.3安培分子电流假说及物质磁性起源 12

10.2磁场 磁感应强度 磁场的高斯定理 12

10.2.1磁感应强度 12

10.2.2磁感线 14

10.2.3磁通量 15

10.2.4磁场的高斯定理 16

10.3毕奥-萨伐尔定律及其应用 16

10.3.1毕奥-萨伐尔定律 16

10.3.2毕奥-萨伐尔定律的应用 17

10.3.3镜像对称电流元定理 23

10.3.4运动电荷产生的磁场 24

10.4安培环路定理 25

10.4.1安培环路定理 25

10.4.2由安培环路定理求磁场 28

10.5洛仑兹力及其应用 33

10.5.1洛仑兹力 33

10.5.2洛仑兹力的应用 33

10.6磁场对电流的作用 40

10.6.1磁场对载流导线的作用——安培定律 40

10.6.2安培定律的应用 40

10.6.3磁力的功 46

10.7磁介质中的磁场 47

10.7.1磁介质的分类 47

10.7.2分子电流和分子磁矩 48

10.7.3顺磁质和抗磁质的磁化机制 49

10.7.4磁介质的磁化 磁化强度 50

10.7.5有介质时的安培环路定理和磁场强度 51

10.7.6铁磁质 54

习题 57

第11章 电磁感应 64

11.1电磁感应定律 64

11.1.1电磁感应现象的发现 64

11.1.2电磁感应现象 65

11.1.3法拉第电磁感应定律 66

11.2动生电动势 72

11.3感生电动势 感应电场 78

11.3.1感生电动势和感应电场 78

11.3.2电子感应加速器的基本原理 83

11.3.3涡电流 84

11.4自感应 86

11.5磁场的能量 89

11.5.1通电自感线圈的能量 89

11.5.2磁场的能量 90

11.6互感应 91

11.7电磁场理论的基本概念 94

11.7.1电磁场规律总结 94

11.7.2位移电流 95

11.7.3电磁场 麦克斯韦方程组 99

11.8电磁波的产生及其性质 101

11.8.1电磁波的产生 101

11.8.2平面电磁波的性质 102

习题 103

第5篇 光学 111

第12章 几何光学 112

12.1几何光学的基本定律 112

12.1.1几何光学的基本定律 112

12.1.2费马原理 113

12.1.3单心光束 实像和虚像 114

12.1.4光在平面上的反射和折射 114

12.2光在球面上的反射和折射 116

12.2.1球面反射对光束单心性的破坏 117

12.2.2近轴光线下球面反射的物像公式 117

12.2.3球面折射对光束单心性的破坏 118

12.2.4近轴光线下球面折射的物像公式 118

12.2.5共轴球面系统的成像 119

12.3薄透镜 120

12.3.1近轴条件下薄透镜的物像公式 120

12.3.2薄透镜成像的作图法 121

习题 123

第13章 光的干涉 124

13.1单色光的波动表达式 124

13.2相干光 126

13.2.1相干光的获得 126

13.2.2干涉加强或减弱的条件 127

13.3杨氏双缝干涉 129

13.3.1实验装置 129

13.3.2双缝干涉的条纹分布及其特征 129

13.3.3其他双缝型的干涉实验 131

13.4光程差与相位差 132

13.4.1光程差 132

13.4.2透镜不引起额外的光程差 132

13.5薄膜干涉 134

13.5.1薄膜等倾干涉 134

13.5.2薄膜等厚干涉 138

13.6迈克耳逊干涉仪 142

13.7光的相干性 144

13.7.1光的时间相干性 144

13.7.2光的空间相干性 146

习题 147

第14章 光的衍射 152

14.1光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理 152

14.1.1光的衍射现象 152

14.1.2惠更斯-菲涅耳原理 153

14.1.3衍射现象的分类 154

14.2夫琅禾费单缝衍射 155

14.2.1旋转矢量法 156

14.2.2菲涅耳半波带法 157

14.2.3光强的分布特征 158

14.2.4条纹间距 159

14.3衍射光栅 160

14.3.1光栅的构成 160

14.3.2光栅衍射 161

14.4圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 165

14.4.1圆孔夫琅禾费衍射 165

14.4.2光学仪器的分辨本领 166

习题 168

第15章 光的偏振 171

15.1自然光与偏振光 171

15.2偏振片的起偏与检偏 马吕斯定律 173

15.2.1偏振片的起偏与检偏 173

15.2.2马吕斯定律 174

15.3反射和折射时光的偏振 布儒斯特定律 175

15.3.1光在反射和折射时的偏振 175

15.3.2布儒斯特定律 176

15.4光通过晶体时的偏振现象 177

15.4.1双折射现象o光和e光 177

15.4.2光轴和主截面 177

15.4.3双折射现象的解释 179

15.5偏振光的应用 180

15.5.1偏振片的应用 180

15.5.2偏振光的干涉 180

15.5.3克尔效应 181

15.5.4旋光效应 182

习题 182

第6篇 近代物理 185

第16章 相对论基础 186

16.1伽利略变换 力学相对性原理 186

16.1.1伽利略变换 力学相对性原理 186

16.1.2迈克耳逊-莫雷实验 伽利略变换遇到的问题 188

16.2狭义相对论的基本假设和时空观 191

16.2.1狭义相对论的两条基本假设 191

16.2.2狭义相对论的时空观 191

16.3狭义相对论动力学基础 202

16.3.1相对论质量 202

16.3.2相对论动力学基本方程 203

16.3.3相对论能量 204

16.3.4动量和能量的关系 205

16.4广义相对论简介 206

16.4.1广义相对论原理与时空弯曲 206

16.4.2等效原理和局部惯性系 209

16.4.3广义相对论的可观测效应 210

16.4.4黑洞 213

习题 215

第17章 早期的量子论 216

17.1热辐射和普朗克量子假说 216

17.1.1热辐射的单色辐射出射度 216

17.1.2绝对黑体热辐射的实验规律和经典理论的困难 217

17.1.3普朗克量子假说 220

17.1.4对应原理 220

17.2光电效应 221

17.2.1光电效应的实验规律 221

17.2.2经典理论的困难 223

17.2.3爱因斯坦光量子假设以及对光电效应实验的解释 223

17.3光的波粒二象性 225

17.4康普顿效应 226

17.4.1康普顿效应的实验规律 226

17.4.2经典理论的困难 228

17.4.3康普顿效应的正确解释 228

17.5玻尔的氢原子理论 231

17.5.1氢原子光谱的实验规律 231

17.5.2卢瑟福的原子核式模型 232

17.5.3玻尔的氢原子理论 232

17.5.4弗兰克-赫兹实验 234

习题 236

第18章 量子力学基础 238

18.1实物粒子的波粒二象性 238

18.1.1德布罗意假设 238

18.1.2电子衍射实验 239

18.2微观粒子的状态描述 241

18.2.1概率波 241

18.2.2不确定关系 244

18.2.3波函数 248

18.3微观粒子的运动方程 249

18.3.1定态薛定谔方程 249

18.3.2一维定态问题 252

18.4氢原子 电子自旋 四个量子数 258

18.4.1氢原子 259

18.4.2电子自旋 261

18.4.3四个量子数 262

18.5原子的壳层结构 262

18.5.1泡利不相容原理 262

18.5.2能量最小原理 263

习题 266

第19章 激光 268

19.1自发辐射 受激辐射 受激吸收 269

19.1.1自发辐射 269

19.1.2受激辐射 269

19.1.3受激吸收 270

19.2粒子数反转和光放大 271

19.3激光器和激光的形成 272

19.3.1激光器的基本构造 272

19.3.2激光的形成 272

19.4激光的纵模与横模 274

19.4.1激光的纵模 274

19.4.2激光的横模 275

19.5激光的特性与应用 276

19.5.1激光的特性 276

19.5.2激光的应用 277

习题 277

第20章 固体中的电子 278

20.1自由电子按能量的分布 278

20.2金属导电的量子论解释 283

20.3量子统计 284

20.4能带 导体和绝缘体 287

20.5半导体 290

20.6 pn结 291

20.7半导体器件 293

20.7.1发光二极管（LED） 293

20.7.2光电池 293

20.7.3半导体三极管 294

20.7.4金属氧化物场效应管（MOSFET） 294

20.7.5集成电路 295

习题 295

附录 296

附录A习题答案 296

附录B基本物理常量 304

附录C国际单位制 305

参考文献 307