第三篇 电磁学 3
第8章 真空中的静电场 3
8.1 电荷 库仑定律 3
8.1.1 电荷及其重要特性 3
8.1.2 库仑定律 5
8.1.3 电力叠加原理 7
8.2 电场强度 电场线 8
8.2.1 电场强度 8
8.2.2 场强叠加原理 9
8.2.3 电场强度计算举例 10
8.2.4 电场线 13
8.3 静电场的高斯定理 14
8.3.1 电通量 15
8.3.2 静电场的高斯定理 16
8.3.3 高斯定理应用举例 18
8.4 静电场的环路定理 电势 22
8.4.1 静电场的环路定理 22
8.4.2 电势、电势差、电势叠加原理 24
8.4.3 电势计算举例 25
8.4.4 等势面 27
8.4.5 电场强度与电势梯度的关系 29
习题8 31
第9章 静电场中的导体和电介质 37
9.1 静电场中的导体 37
9.1.1 导体的静电平衡条件 37
9.1.2 导体静电平衡时的基本性质 39
9.1.3 静电屏蔽 41
9.2 静电场中的电介质 43
9.2.1 电介质的极化 44
9.2.2 极化强度 47
9.2.3 极化电荷 47
9.2.4 电位移 有介质时的高斯定理 48
9.3 电容器 电容 51
9.3.1 孤立导体的电容 51
9.3.2 电容器及其电容 52
9.3.3 电容器的串联和并联 54
9.4 电场的能量 56
9.4.1 电容器储存的电能 56
9.4.2 电场的能量 57
习题9 58
第10章 恒定电流和恒定磁场 64
10.1 电流强度 电流密度 电流的连续性方程 64
10.1.1 电流强度 电流密度 64
10.1.2 电流的连续性方程 恒定电流的闭合性 66
10.2 欧姆定律和焦耳定律 67
10.2.1 欧姆定律的积分形式和微分形式 67
10.2.2 电流的功率 焦耳定律 68
10.3 电源和电动势 电路上两点间的电势差 69
10.3.1 电源 电动势 69
10.3.2 电路上任意两点间的电势差 71
10.4 电流的磁效应 磁感应强度 73
10.4.1 电流的磁效应 73
10.4.2 磁感应强度 74
10.5 比奥—萨伐尔定律 76
10.5.1 比奥—萨伐尔定律 76
10.5.2 运动点电荷的磁场 77
10.5.3 比奥—萨伐尔定律的应用 78
10.6 磁场的高斯定理 安培环路定理 80
10.6.1 磁场的高斯定理 80
10.6.2 安培环路定理 81
10.6.3 安培环路定理的应用 83
10.7 磁场对载流导线的作用 磁力的功 87
10.7.1 载流导线在磁场中所受的安培力 87
10.7.2 载流线圈在均匀外磁场中受到的磁力矩 89
10.7.3 磁力的功 90
10.7.4 平行电流间的相互作用 电流单位“安培”的定义 91
10.8 带电粒子在磁场中的运动 92
10.8.1 带电粒子在磁场中的运动 92
10.8.2 霍尔效应 95
习题10 97
第11章 磁介质 107
11.1 磁介质的磁化 磁化电流 107
11.1.1 磁介质的磁化 107
11.1.2 磁化强度 110
11.1.3 磁化电流 111
11.2 有磁介质时的安培环路定理 112
11.2.1 磁场强度 有磁介质时的安培环路定理 113
11.2.2 B、H、M三矢量间的关系 114
11.3 铁磁性与铁磁质 115
11.3.1 铁磁质的磁化规律 115
11.3.2 铁磁性的起因 117
习题11 118
第12章 电磁感应 123
12.1 电磁感应基本定律 123
12.1.1 电磁感应现象 123
12.1.2 楞次定律 125
12.1.3 法拉第电磁感应定律 125
12.2 动生电动势 128
12.2.1 动生电动势及相应的非静电力 129
12.2.2 交流发电机的基本原理 130
12.3 感生电动势和感生电场 132
12.3.1 感生电场 132
12.3.2 感生电场的性质 133
12.3.3 螺线管磁场变化引起的感生电场 135
12.3.4 感生电动势的计算 136
12.3.5 电子感应加速器 138
12.3.6 涡电流 139
12.4 自感应与互感应 140
12.4.1 自感应 140
12.4.2 互感应 144
12.5 磁场的能量 146
12.5.1 自感磁能 146
12.5.2 磁能体密度 147
12.5.3 互感线圈的磁能 149
习题12 150
第13章 电磁场理论的基本概念 160
13.1 位移电流 麦克斯韦方程组 160
13.1.1 电磁场基本规律小结 160
13.1.2 位移电流 161
13.1.3 麦克斯韦方程组 164
13.2 电磁波的辐射和传播 166
13.2.1 振荡电偶极子辐射的电磁波 167
13.2.2 平面电磁波的基本性质 168
13.2.3 电磁波的能量 能流密度 电磁波的强度 168
13.2.4 电磁波谱 169
习题13 170
第四篇 光 学 175
第14章 光的干涉 175
14.1 光的电磁理论 175
14.1.1 光的电磁理论 175
14.1.2 光源的发光机理 176
14.1.3 光波的叠加及相干条件 177
14.2 分波阵面干涉 179
14.2.1 光程 光程差 179
14.2.2 杨氏双缝干涉实验 179
14.2.3 菲涅耳双面镜实验 洛埃镜实验 181
14.2.4 光的时空相干性 182
14.3 分振幅薄膜干涉 183
14.3.1 薄膜干涉 183
14.3.2 等倾干涉 185
14.3.3 等厚干涉 劈尖 牛顿环 186
14.3.4 迈克尔逊干涉仪 188
习题14 190
第15章 光的衍射 192
15.1 光的衍射现象 192
15.1.1 光的衍射现象 192
15.1.2 惠更斯—菲涅耳原理 193
15.1.3 衍射的分类 194
15.2 单缝及圆孔的夫琅和费衍射 195
15.2.1 单缝夫琅和费衍射 195
15.2.2 圆孔夫琅和费衍射 198
15.2.3 光学仪器的分辨本领 198
15.3 光栅衍射 199
15.3.1 光栅衍射图样的特点 199
15.3.2 光栅衍射的强度分布 200
15.3.3 缺级 光栅光谱 201
习题15 202
第16章 光的偏振 204
16.1 自然光和偏振光 204
16.1.1 自然光 204
16.1.2 线偏振光 205
16.1.3 部分偏振光 205
16.1.4 圆偏振光 206
16.1.5 椭圆偏振光 206
16.2 起偏和检偏 马吕斯定律 206
16.2.1 偏振片 起偏和检偏 206
16.2.2 马吕斯定律 207
16.3 反射光和折射光的偏振态 208
16.4 双折射 209
16.4.1 双折射现象 209
16.4.2 波片 210
16.4.3 人为双折射现象 212
16.4.4 旋光现象 212
习题16 213
阅读材料 215
蝴蝶翅膀的灵感 215
第五篇 量子力学基础 218
第17章 量子物理基础——量子实验 218
17.1 氢原子光谱的实验规律 219
17.2 黑体辐射和普朗克假设 220
17.2.1 黑体辐射 221
17.2.2 普朗克假设 224
17.3 光电效应与爱因斯坦的量化假说 225
17.3.1 光电效应 226
17.3.2 爱因斯坦的量化假说 226
17.3.3 光的波粒二象性 228
17.4 康普顿效应 230
17.4.1 光的散射 230
17.4.2 康普顿效应 231
17.4.3 康普顿效应与光电效应的关系 234
17.5 塞曼效应 235
17.6 玻尔的氢原子理论 236
17.6.1 卢瑟福的原子有核模型 237
17.6.2 玻尔的氢原子理论 237
17.7 粒子的波粒二象性 240
17.7.1 德布罗意假设 240
17.7.2 电子衍射实验 242
17.7.3 概率波 244
17.8 测不准关系 248
习题17 252
第18章 量子力学五大基本假设 254
18.1 量子力学基本假设Ⅰ：波函数假设 254
18.2 量子力学基本假设Ⅱ：力学量算符假定 255
18.3 量子力学基本假设Ⅲ：本征值概率及平均值假定 257
18.4 量子力学基本假设Ⅳ：Schrodinger方程 259
18.5 量子力学基本假设Ⅴ：全同性原理 262
习题18 262
第19章 一维定态问题 264
19.1 一维无限深势阱 264
19.2 势垒穿隧 267
19.3 一维谐振子 269
习题19 270
习题参考答案 272