第4篇 电磁学 3
第9章 电荷与真空中的静电场 3
9.1电荷库仑定律 3
9.1.1电荷的量子化 3
9.1.2电荷守恒定律 4
9.1.3真空中的库仑定律 4
9.2电场和电场强度 5
9.2.1电场 5
9.2.2电场强度 6
9.2.3点电荷与点电荷系的电场强度 6
9.2.4电场强度的计算 9
9.3电通量真空中静电场的高斯定理 13
9.3.1电场线 13
9.3.2电通量 14
9.3.3真空中静电场的高斯定理 15
9.3.4高斯定理的应用 16
9.4静电场力的功真空中静电场的环路定理 18
9.4.1静电场力做功的特点 19
9.4.2静电场的环路定理 19
9.5电势 20
9.5.1电势能 20
9.5.2电势和电势差 21
9.5.3点电荷的电势电势的叠加原理 22
9.5.4电势的计算 23
9.6电场强度和电势的关系 25
9.6.1等势面 25
9.6.2电场强度与电势梯度 26
习题9 28
第10章 导体和电介质中的静电场 30
10.1静电场中的导体 30
10.1.1导体的静电平衡 30
10.1.2静电平衡时导体上的电荷分布 31
10.1.3静电屏蔽 33
10.2电容及电容器 34
10.2.1孤立导体的电容 34
10.2.2电容器的电容 35
10.2.3几种常见的电容器 35
10.2.4电容器的串联和并联 37
10.3静电场中的电介质 39
10.3.1电介质的极化 39
10.3.2电介质对电容器电容的影响 40
10.3.3电介质中的静电场 41
10.3.4电介质中的高斯定理 42
10.4静电场的能量 44
10.4.1电容器储存的能量 44
10.4.2静电场的能量 45
习题10 47
第11章 恒定电流与真空中的恒定磁场 49
11.1恒定电流和恒定电场电动势 49
11.1.1电流形成的条件 49
11.1.2恒定电流和恒定电场 50
11.1.3电流和电流密度 51
11.1.4欧姆定律的微分形式焦耳-楞次定律的微分形式 52
11.1.5电源及电源电动势 55
11.2恒定磁场和磁感应强度 57
11.2.1磁性起源于电荷的运动 57
11.2.2磁场磁感应强度B 58
11.3毕奥-萨伐尔定律 60
11.3.1毕奥-萨伐尔定律 60
11.3.2毕奥-萨伐尔定律应用举例 61
11.3.3匀速运动电荷的磁场 67
11.4真空中磁场的高斯定理 69
11.4.1磁感应线 69
11.4.2磁通量 69
11.4.3真空中恒定磁场的高斯定理 70
11.5真空中恒定磁场的安培环路定理 71
11.5.1恒定磁场的安培环路定理 71
11.5.2安培环路定理的应用 73
11.6磁场对运动电荷和载流导线的作用 77
11.6.1洛伦兹力 77
11.6.2带电粒子在磁场中的运动 78
11.6.3应用电场和磁场控制带电粒子的实例 79
11.6.4安培力 83
11.7磁力的功 88
11.7.1磁力对运动载流导线的功 88
11.7.2磁力矩对转动载流线圈的功 88
习题11 90
第12章 磁介质中的恒定磁场 94
12.1磁介质及其磁化 94
12.1.1磁介质及其分类 94
12.1.2分子磁矩分子附加磁矩 96
12.1.3顺磁质和抗磁质的磁化 97
12.1.4磁化强度矢量与磁化电流 98
12.2磁介质中的高斯定理和安培环路定理 100
12.2.1磁介质中的高斯定理 100
12.2.2磁介质中的安培环路定理 100
12.3铁磁质 103
12.3.1铁磁质的特点 103
12.3.2铁磁质的起始磁化曲线磁滞回线 103
12.3.3磁畴 105
习题12 106
第13章 电磁场与麦克斯韦方程组 107
13.1电磁感应定律 107
13.1.1电磁感应现象 107
13.1.2法拉第电磁感应定律 108
13.1.3楞次定律 109
13.1.4全磁通感应电流感应电量 111
13.2动生电动势 113
13.2.1产生动生电动势的原因——洛伦兹力 113
13.2.2动生电动势的计算 114
13.3感生电动势 116
13.3.1产生感生电动势的原因——感生电场 116
13.3.2感生电场及感生电动势的计算 118
13.4自感与互感 119
13.4.1自感现象自感系数 119
13.4.2自感系数及自感电动势的计算 121
13.4.3互感现象及互感系数 121
13.4.4互感系数及互感电动势的计算 123
13.4.5LC谐振电路 124
13.5磁场的能量 126
13.5.1自感线圈的磁能 126
13.5.2磁场的能量 127
13.6位移电流与电磁场 129
13.6.1位移电流的引入 129
13.6.2全电流定律 130
13.6.3电磁场 132
13.7麦克斯韦方程组与电磁波 132
13.7.1麦克斯韦方程组 132
13.7.2电磁波 133
13.7.3平面电磁波的性质 134
13.7.4平面电磁波的能量密度和能流密度 135
＊13.7.5电偶极振子发射的电磁波 136
13.7.6电磁波谱 138
习题13 139
第5篇 光学 145
第14章 几何光学 145
14.1几何光学的基本实验定律和基本原理 145
14.1.1几何光学的基本实验定律 145
14.1.2全反射 147
14.1.3费马原理 147
14.2几何光学成像的基本概念和薄透镜成像规律 150
14.2.1同心光束物和像 150
14.2.2光在平面上的反射成像 151
14.2.3光在球面上的折射和反射成像 152
14.2.4光在平面上折射成像 158
14.2.5薄透镜成像 158
14.3光学仪器简介 163
14.3.1照相机 163
14.3.2显微镜 164
14.3.3望远镜 165
习题14 167
第15章 波动光学 168
15.1光的相干性 168
15.1.1光的电磁理论 168
15.1.2光的相干性 169
15.1.3普通光源发光微观机制的特点 171
15.2双缝干涉 172
15.2.1杨氏双缝实验 172
15.2.2劳埃德镜 175
15.3薄膜干涉 177
15.3.1薄膜干涉 177
15.3.2等厚干涉——劈尖干涉和牛顿环 180
15.3.3增反膜和增透膜 183
15.3.4等倾干涉 185
15.3.5迈克耳孙干涉仪 186
15.4单缝衍射和圆孔衍射 187
15.4.1惠更斯-菲涅耳原理 187
15.4.2单缝夫琅禾费衍射 190
15.4.3圆孔衍射和光学仪器的分辨本领 194
15.5光栅衍射 197
15.5.1衍射光栅 197
15.5.2光栅方程 198
15.5.3光栅光谱和色分辨本领 200
15.6X射线的衍射 203
15.7光的偏振现象 204
15.7.1光的偏振态 204
15.7.2偏振片马吕斯定律 206
15.8反射和折射时的偏振现象布儒斯特定律 209
15.9双折射现象 210
15.9.1晶体双折射现象的基本规律 210
15.9.2惠更斯对双折射现象的解释 212
15.9.3偏振棱镜 216
15.10偏振光的干涉人为双折射现象旋光现象 217
15.10.1偏振光的干涉 217
15.10.2人为双折射现象 219
15.10.3旋光现象 221
习题15 222
第6篇 量子物理基础 227
第16章 早期量子论 227
16.1黑体辐射和普朗克量子假设 227
16.1.1黑体辐射及其基本规律 228
16.1.2普朗克量子假设 230
16.2光电效应和光的量子性 232
16.2.1光电效应 232
16.2.2爱因斯坦光子假说 235
16.3康普顿散射 238
16.4玻尔氢原子理论 241
16.4.1经典氢原子模型 241
16.4.2氢原子光谱 242
16.4.3玻尔氢原子理论 243
习题16 248
第17章 量子力学简介 249
17.1微观粒子的波粒二象性和不确定关系式 249
17.1.1微观粒子的波粒二象性 250
17.1.2不确定关系式 253
17.2波函数及其统计解释 257
17.2.1概率波 257
17.2.2态叠加原理 260
17.3薛定谔方程 262
17.4一维定态问题 267
17.4.1一维无限深方势阱 267
17.4.2隧道效应 270
17.4.3一维谐振子 273
17.5原子中的电子原子的壳层结构 274
17.5.1氢原子中电子的波函数及其概率分布 274
17.5.2电子的自旋施特恩-格拉赫实验 277
17.5.3泡利原理多电子原子的壳层结构 279
17.5.4元素周期表 281
习题17 283
参考答案 284
参考文献 289
附录书中物理量的符号及单位 290
索引 292