第三篇 电磁学 3
9 真空中的静电场 3
9.1 电荷与电场 电场强度 3
9.1.1 电荷量子化 电荷守恒定律 3
9.1.2 库仑定律 4
9.1.3 电场 电场强度 7
9.2 高斯定理 18
9.2.1 电力线和电通量 18
9.2.2 高斯定理 20
9.2.3 高斯定理的应用 23
9.3 电场力的功 电势 26
9.3.1 电场力的功 26
9.3.2 电势 28
9.4 场强和电势梯度的关系 36
9.4.1 等势面 37
9.4.2 电场强度与电势梯度的关系 38
9.5 带电粒子在电场中受力及其运动 45
9.5.1 带电粒子在电场中受力及其运动 46
9.5.2 电偶极子在均匀电场中所受的力矩 49
思考题9 50
习题9 52
10 静电场中的导体和电介质 58
10.1 静电场中的导体 58
10.1.1 导体的静电平衡条件 58
10.1.2 孤立导体的电荷分布 59
10.1.3 静电屏蔽 62
10.2.1 孤立导体的电容 65
10.2 电容 电容器 65
10.2.2 电容器的电容 66
10.2.3 电容器的联接 70
10.2.4 电容式传感器 72
10.3 电介质及其极化 75
10.3.1 电介质的极化 75
10.3.2 电极化强度P 77
10.4 电介质中的电场 有介质时的高斯定理 79
10.4.1 电介质中的电场 79
10.4.2 电位移矢量D，有介质时的高斯定理 81
10.4.3 D、E、P三矢量之间的关系 82
10.5.1 电容器的能量 86
10.5.2 电场的能量 86
10.5 电场的能量 86
10.6 铁电体 压电体 89
10.6.1 铁电体及其应用 89
10.6.2 压电体及其应用 91
思考题10 92
习题10 94
11 稳恒电流的磁场 99
11.1 磁感应强度 磁场中的高斯定理 99
11.1.1 电与磁的联系 99
11.1.2 磁场 磁感应强度 101
11.1.3 磁场的图示法 104
11.1.4 磁场中的高斯定理 106
11.2 毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律 106
11.3 安培环路定律 114
11.4.1 洛仑兹力 121
11.4 磁场对运动电荷的作用 121
11.4.2 霍耳效应 123
11.4.3 离子荷质比的测定 质谱仪 125
11.4.4 回旋加速器 127
11.4.5 磁聚焦基本原理 129
11.5 磁场对电流的作用 132
11.5.1 安培定律 132
11.5.2 磁场对载流线圈的作用 137
11.6 磁力的功 139
11.6.1 载流导线在磁场中运动时磁力所作的功 139
11.6.2 载流线圈在磁场内转动时磁力所作的功 140
思考题11 142
习题11 144
12.1.1 磁介质的磁化 152
12 磁介质 152
12.1 磁介质的磁化 磁化强度矢量 152
12.1.2 磁化强度矢量 154
12.1.3 磁化强度矢量与分子电流的关系 155
12.2 有磁介质时的安培环路定律 磁场强度 156
12.3 铁磁质 160
12.3.1 铁磁质的磁化规律 160
12.3.2 铁磁质的分类 162
12.3.3 铁磁质的微观结构——磁畴 163
思考题12 164
习题12 164
13 电磁现象的普遍规律 166
13.1 电磁感应 涡旋电场 166
13.1.1 电磁感应现象 166
13.1.2 法拉第电磁感应定律 167
13.1.3 楞次定律 168
13.1.4 动生电动势 170
13.1.5 感生电动势 涡旋电场 175
13.1.6 电子感应加速器 179
13.1.7 涡电流 182
13.2 自感和互感 183
13.2.1 自感现象和自感系数 183
13.2.2 自感电路接通与断开时的瞬时电流 187
13.2.3 互感现象和互感系数 190
13.3 磁场的能量 192
13.3.1 自感储能 193
13.3.2 磁场的能量 194
13.3.3 电磁感应现象应用于非电量电测 196
13.4 电磁现象的普遍规律 198
13.4.1 电流密度矢量 位移电流 199
13.4.2 麦克斯韦方程的积分形式 204
13.5 电磁波 206
13.5.1 电磁振荡与电磁波 207
13.5.2 偶极振子发射的电磁波 210
13.5.3 电磁波的性质 212
13.5.4 电磁波谱 213
13.5.5 电磁能流 坡印亭矢量 214
科学家介绍 法拉第 麦克斯韦 218
思考题13 223
习题13 225
第四篇 波动光学 235
14 光的干涉 235
14.1 光的干涉现象 235
14.2 获得相干光的几种方法 238
14.3 光程和光程差 245
14.4 薄膜干涉之一——等倾干涉 248
14.4.1 等倾干涉 248
14.4.2 增反膜和增透膜 252
14.5 薄膜干涉之二——等厚干涉 254
14.5.1 劈尖干涉 254
14.5.2 牛顿环 256
14.6 迈克耳逊干涉仪 258
14.7 干涉现象的应用 260
思考题14 263
习题14 266
15.1 光的衍射现象 270
15.1.1 波的衍射现象 270
15 光的衍射 270
15.1.2 惠更斯-菲涅耳原理 271
15.2 夫琅和费单缝衍射 272
15.2.1 夫琅和费单缝衍射的实验装置 272
15.2.2 菲涅耳半波带法 273
15.3 光栅衍射 279
15.3.1 光栅衍射现象 279
15.3.2 光栅衍射规律 280
15.3.3 缺级现象 285
15.3.4 光栅光谱 285
15.4 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 289
15.4.1 夫琅和费圆孔衍射 289
15.4.2 光学仪器的分辨本领 290
15.5 伦琴射线的衍射 293
思考题15 295
习题15 297
16 光的偏振 301
16.1 自然光和偏振光 301
16.2 起偏和检偏 马吕斯定律 303
16.3 反射光和折射光的偏振 布儒斯特定律 306
16.3.1 反射光的偏振 306
16.3.2 折射光的偏振 307
16.4 双折射现象及其应用 308
16.4.1 双折射现象 308
16.4.2 惠更斯原理对双折射现象的解释 311
16.4.3 双折射现象的应用 313
16.5 椭圆偏振光 圆偏振光 316
16.5.1 椭圆偏振光、圆偏振光的获得 316
16.5.2 四分之一波片 317
16.5.3 二分之一波片 318
16.5.4 偏振光的检验 319
16.6 偏振光的干涉 320
16.7 人为双折射现象 322
16.7.1 光弹性效应——力致双折射 322
16.7.2 电光效应——电致双折射 323
16.8 旋光现象 325
思考题16 326
习题16 327
第五篇 量子物理基础 332
17 量子论的形成 332
17.1 从古典理论到量子论 332
17.2 热辐射 333
17.3 光电效应 339
17.4 康普顿效应 345
17.5 电磁辐射的二象性 350
17.6 玻尔氢原子理论 351
17.6.1 氢原子光谱的规律性 351
17.6.2 玻尔的氢原子理论 353
科学家介绍 普朗克 362
思考题17 363
习题17 364
18 量子力学基础 367
18.1 微观粒子的波粒二象性 367
18.1.1 德布罗意波 367
18.1.2 戴维逊——革末电子衍射实验 369
18.2 测不准关系 371
18.3.1 描述微观粒子运动状态的物理量——波函数 375
18.3 波函数 375
18.3.2 波函数的统计解释 376
18.3.3 波函数的归一化条件和标准条件 377
18.4 薛定谔方程 377
18.5 一维无限深方势阱 380
18.6 量子力学对氢原子的描述 384
18.6.1 氢原子的定态薛定谔方程 384
18.6.2 电子的几率分布——电子云 386
18.7 施忒恩-盖拉赫实验 389
18.8 原子的壳层结构 391
18.8.1 四个量子数 391
18.8.2 原子的壳层结构 392
18.8.3 元素周期律与原子壳层结构 394
科学家介绍 德布罗意 402
思考题18 403
习题18 404
19 近代物理技术 405
19.1 激光 405
19.1.1 激光的基本原理 405
19.1.2 激光器 410
19.1.3 激光的特性和应用 413
19.1.4 激光全息照相 415
19.2 等离子体 416
19.2.1 物质的第四态 416
19.2.2 等离子体的基本特性 417
19.2.3 磁场对等离子体的作用 419
19.2.4 等离子体中的波 422
19.2.5 等离子体的应用 424
19.3 超导电性 425
19.3.1 超导现象 425
19.3.2 超导体的特性 427
19.3.3 第二类超导体 429
19.3.4 超导隧道效应 430
19.3.5 超导在技术中的应用 431
19.4 液晶 432
19.4.1 液晶的结构 432
19.4.2 液晶的特性 436
19.5 真空技术 438
19.5.1 真空的作用 439
19.5.2 真空的获得 440
19.5.3 真空的测量 443
习题答案 446