第4篇 电磁学 2
13真空中的静电场 2
13.1电荷 库仑定律 2
13.1.1电荷 2
13.1.2库仑定律 2
13.2电场 电场强度 3
13.2.1电场 3
13.2.2电场强度 4
13.2.3电场强度叠加原理 4
13.3电通量 静电场的高斯定理 9
13.3.1电场线 9
13.3.2电通量 9
13.3.3高斯定理 11
13.4静电场的环路定理 14
13.5电势能 电势 15
13.5.1电势能 15
13.5.2电势 15
13.5.3电势叠加原理 15
13.6电场强度与电势的关系 17
13.6.1等势面 17
13.6.2电场强度与电势的关系 17
阅读材料（13）卡文迪许关于点电荷相互作用力的研究 18
习题13 19
14静电场中的导体和电介质 22
14.1静电场中的导体 22
14.1.1导体的静电平衡 22
14.1.2静电屏蔽 23
14.2静电场中的电介质 23
14.2.1电介质的极化 23
14.2.2电极化强度 24
14.2.3有介质时的高斯定理 25
14.3电容和电容器 26
14.3.1孤立导体的电容 26
14.3.2电容器 26
14.3.3电容器的联接 28
14.4静电场的能量 30
14.4.1点电荷系的相互作用能 31
14.4.2电容器的能量 31
14.4.3静电场的能量 32
阅读材料（14）压电效应 驻极体 33
习题14 36
15稳恒磁场 38
15.1稳恒电流 38
15.1.1电流与电流密度 38
15.1.2电流的连续方程与稳恒条件 39
15.1.3电源 电动势 40
15.2磁场 磁感应强度 40
15.2.1磁的基本现象 40
15.2.2磁场 磁感应强度 41
15.2.3磁感应线 41
15.3毕奥-萨伐尔定律 42
15.3.1毕奥-萨伐尔定律 42
15.3.2运动电荷的磁场 45
15.4磁场中的高斯定理 45
15.4.1磁通量 45
15.4.2磁场中的高斯定理 45
15.5安培环路定理 46
15.6磁场对运动电荷的作用 49
15.6.1带电粒子在磁场中的运动 49
15.6.2应用举例 50
15.7磁场对载流导线的作用 53
15.7.1安培力 53
15.7.2载流线圈在磁场中所受的力矩 53
15.8磁场中的磁介质 54
15.8.1磁介质 磁化强度 54
15.8.2磁介质中的高斯定理和安培环路定理 57
15.8.3铁磁质 59
阅读材料（15）有趣的生物磁 60
习题15 62
16电磁感应 电磁波 65
16.1电磁感应 65
16.2感应电动势 66
16.2.1动生电动势 66
16.2.2感生电动势 67
16.3自感和互感 68
16.3.1自感 68
16.3.2互感 69
16.4磁场的能量 70
16.5位移电流 全电流安培环路定理 71
16.5.1位移电流 71
16.5.2全电流安培环路定理 73
16.6麦克斯韦方程组 73
阅读材料（16）科学家简介——法拉第 74
习题16 75
第5篇 光学 81
17几何光学 81
17.1几何光学基本原理 81
17.1.1几何光学的基本概念 81
17.1.2几何光学的基本定律 82
17.1.3光路可逆性原理 全反射 83
17.1.4费马原理 83
17.2平面反射和折射成像 85
17.2.1平面反射成像 85
17.2.2平面折射成像 86
17.3球面反射和折射成像 87
17.3.1符号法则 88
17.3.2近轴光线条件下球面反射的物像公式 88
17.3.3近轴光线条件下球面折射的物像公式 90
17.3.4横向放大率 91
17.4薄透镜成像 92
17.4.1近轴条件下薄透镜的物像公式 92
17.4.2薄透镜成像的作图法 94
阅读材料（17）大气奇景的形成 97
习题17 98
18光的干涉 100
18.1光源和光的相干性 100
18.1.1光源 100
18.1.2光的相干性 102
18.2分波阵面干涉 104
18.2.1杨氏双缝干涉 104
18.2.2菲涅耳双面镜干涉 106
18.2.3洛埃镜干涉 107
*18.2.4空间相干性 107
18.3分振幅干涉 108
18.3.1薄膜干涉 108
*18.3.2等倾干涉 112
18.3.3等厚干涉 113
18.4迈克耳孙干涉仪 时间相干性 118
18.4.1迈克耳孙干涉仪的结构及原理 118
*18.4.2时间相干性 120
阅读材料（18）激光干涉仪 121
习题18 123
19光的衍射 125
19.1光的衍射 125
19.1.1光的衍射现象 125
19.1.2惠更斯-菲涅耳原理 126
19.1.3菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射 128
19.2夫琅禾费单缝衍射 129
19.2.1单缝衍射实验装置 129
19.2.2菲涅耳半波带法 130
19.2.3单缝衍射图样分析 131
19.3夫琅禾费圆孔衍射 134
19.3.1夫琅禾费圆孔衍射 134
19.3.2光学仪器分辨率 135
19.4光栅衍射 138
19.4.1衍射光栅 138
19.4.2光栅衍射条纹 139
19.4.3光栅光谱 141
19.5 X射线的晶体衍射 143
19.5.1 X射线 143
19.5.2劳厄实验 144
19.5.3布拉格方程 144
阅读材料（19）全息照相 147
习题19 150
20光的偏振 152
20.1光的横波特性 自然光和偏振光 152
20.1.1光的横波特性 152
20.1.2自然光与偏振光 153
20.2偏振片 马吕斯定律 154
20.2.1偏振片 154
20.2.2起偏与俭偏 156
20.2.3马吕斯定律 156
20.3反射光和折射光的偏振 157
20.4光的双折射 160
20.4.1双折射现象 160
*20.4.2波片 162
阅读材料（20）液晶 164
习题20 166
第6篇 近代物理学 170
21早期量子论 170
21.1黑体辐射和普朗克量子假设 170
21.1.1黑体辐射 171
21.1.2普朗克量子假设 174
21.2光的量子性 176
21.2.1光电效应 176
21.2.2爱因斯坦光子假说 179
21.3康普顿散射 181
21.4玻尔氢原子理论 185
21.4.1经典氢原子模型 185
21.4.2氢原子光谱 187
21.4.3玻尔氢原子理论 189
阅读材料（21）量子理论的发展 193
习题21 194
22量子力学简介 196
22.1微观粒子的波粒二象性和不确定关系 196
22.1.1微观粒子的波粒二象性 197
22.1.2不确定关系 200
22.2波函数及其统计解释 204
22.2.1概率波 205
22.2.2态叠加原理 209
22.3薛定谔方程 210
22.4一维定态问题 215
22.4.1一维无限深方势阱 216
22.4.2隧道效应 220
22.4.3一维谐振子 222
22.5原子中的电子 224
22.5.1氢原子定态 225
22.5.2电子自旋 229
22.5.3泡利原理 多电子原子的壳层结构 231
阅读材料（22）激光 235
习题22 237
23核物理与粒子物理简介 238
23.1原子核的基本性质 238
23.1.1原子核的组成 238
23.1.2核的自旋和磁距 240
23.1.3核力 241
23.1.4结合能 242
23.2放射性衰变和核反应 245
23.2.1放射性衰变 245
23.2.2核反应 249
23.2.3核裂变和核聚变 253
23.3粒子的分类以及粒子间的相互作用 256
23.3.1粒子的分类 257
23.3.2四种基本相互作用 258
23.4守恒定律 261
23.4.1重子数和轻子数 261
23.4.2同位旋I和同位旋z分量Iz 262
23.4.3奇异数 262
23.4.4超荷 262
23.4.5宇称 263
阅读材料（23）核磁共振 265
习题23 266
习题参考答案 268
参考文献 274