第三篇 电磁学 2
第8章 静电场 2
8.1 电荷 库仑定律 2
8.1.1 电荷 2
8.1.2 库仑定律 3
8.2 电场强度 4
8.2.1 电场强度 4
8.2.2 电场强度的叠加原理 6
8.2.3 电场强度的计算 6
8.3 电场强度通量 高斯定理 11
8.3.1 电场线 11
8.3.2 电场强度通量 13
8.3.3 高斯定理 14
8.3.4 高斯定理的应用 16
8.4 静电场的环路定理 电势 19
8.4.1 静电场力所做的功与路径无关 19
8.4.2 静电场的环路定理 20
8.4.3 电势能 电势 21
8.4.4 电势的计算 22
8.5 静电场中的导体和电介质 25
8.5.1 导体的静电平衡条件 25
8.5.2 静电平衡时导体上的电荷分布 26
8.5.3 尖端放电 静电屏蔽 27
8.5.4 电介质的极化 29
8.5.5 电介质中的高斯定理 30
8.6 电容器 电场能量 32
8.6.1 电容器的电容 32
8.6.2 电容的计算 33
8.6.3 电容器的串联和并联 35
8.6.4 电容器的电能 35
8.6.5 静电场的能量 能量密度 36
8.7 电流 稳恒电场 37
8.7.1 电流 电流密度 37
8.7.2 稳恒电场 38
8.7.3 电动势 38
本章小结 39
习题8 42
第9章 稳恒磁场 46
9.1 磁场 磁感应强度 46
9.1.1 基本磁现象 46
9.1.2 磁场 磁感应强度 47
9.2 磁通量 磁场的高斯定理 48
9.2.1 磁感应线 48
9.2.2 磁通量 磁场的高斯定理 49
9.3 毕奥-萨伐尔定律 50
9.3.1 毕奥-萨伐尔定律 50
9.3.2 毕奥-萨伐尔定律的应用 52
9.4 安培环路定理 55
9.4.1 安培环路定理 55
9.4.2 安培环路定理的应用 57
9.5 载流导线在磁场中所受的作用力 60
9.5.1 安培力 60
9.5.2 磁场对载流线圈的作用 62
9.5.3 磁力的功 63
9.6 带电粒子在磁场中的运动 65
9.6.1 带电粒子在磁场中的运动规律 65
9.6.2 霍尔效应 66
9.6.3 回旋加速器 67
9.7 磁介质中的磁场 69
9.7.1 磁介质 磁化强度 69
9.7.2 磁介质中的安培环路定理 磁场强度 71
9.7.3 铁磁质 74
本章小结 76
习题9 78
第10章 电磁感应和电磁波 83
10.1 电磁感应定律 83
10.1.1 电磁感应现象 83
10.1.2 楞次定律 84
10.1.3 法拉第电磁感应定律 85
10.2 动生电动势和感生电动势 86
10.2.1 动生电动势 87
10.2.2 感生电动势 89
10.2.3 涡电流 91
10.3 自感和互感 93
10.3.1 自感电动势 自感 93
10.3.2 互感电动势 互感 95
10.4 磁场的能量 97
10.5 位移电流 麦克斯韦方程组 99
10.5.1 位移电流 99
10.5.2 麦克斯韦方程组 101
10.6 电磁振荡 电磁波 102
10.6.1 振荡电路 电磁波的产生和传播 102
10.6.2 平面电磁波的基本性质 104
10.6.3 电磁波谱 105
本章小结 105
习题10 107
第四篇 波动光学篇 114
第11章 光的干涉 114
11.1 光波 114
11.1.1 光源 114
11.1.2 光的单色性与颜色 115
11.2 光的相干性光程差 115
11.2.1 光的相干性 115
11.2.2 光程和光程差 117
11.3 杨氏双缝干涉 118
11.3.1 杨氏双缝干涉 118
11.3.2 应用分波阵面法的其他干涉实验 120
11.4 薄膜干涉 122
11.4.1 等倾干涉 122
11.4.2 增透膜和增反膜 124
11.4.3 等厚干涉 125
11.5 迈克耳孙干涉仪 128
本章小结 129
习题11 130
第12章 光的衍射 133
12.1 光的衍射 惠更斯-菲涅耳原理 133
12.1.1 光的衍射现象 133
12.1.2 惠更斯-菲涅耳原理 134
12.2 单缝衍射 135
12.3 圆孔衍射光学仪器的分辨率 137
12.3.1 圆孔衍射 137
12.3.2 光学仪器的分辨率 138
12.4 衍射光栅 140
12.4.1 衍射光栅 140
12.4.2 光栅衍射规律 141
12.4.3 光栅光谱 143
12.5 X射线的衍射 144
本章小结 145
习题12 146
第13章 光的偏振 148
13.1 自然光和偏振光 148
13.1.1 自然光 148
13.1.2 线偏振光和部分偏振光 149
13.1.3 椭圆偏振光 149
13.2 偏振片 马吕斯定律 149
13.2.1 偏振片的起偏和检偏 149
13.2.2 马吕斯定律 150
13.3 布儒斯特定律 152
13.4 光的双折射 153
本章小结 155
习题13 156
第五篇 量子物理 160
第14章 量子物理基础 160
14.1 黑体辐射 普朗克的能量子假设 160
14.1.1 黑体 黑体辐射 160
14.1.2 黑体辐射定律 161
14.1.3 普朗克假设 普朗克黑体辐射公式 162
14.2 光电效应 162
14.2.1 光电效应实验规律 162
14.2.2 光子 爱因斯坦光电效应方程 163
14.2.3 光的波粒二象性 165
14.3 康普顿散射效应 166
14.4 玻尔的氢原子理论 169
14.4.1 氢原子光谱的规律 169
14.4.2 氢原子的玻尔理论 171
14.4.3 氢原子玻尔理论的困难 173
14.5 德布罗意波 实物粒子的二象性 173
14.5.1 德布罗意波 173
14.5.2 德布罗意波的实验证明——汤姆孙电子衍射实验 174
14.5.3 德布罗意波的统计解释 174
14.6 测不准关系 175
14.7 波函数 薛定谔方程 177
14.7.1 波函数 177
14.7.2 薛定谔方程 178
14.7.3 一维无限深势阱中运动的粒子 179
14.7.4 氢原子的薛定谔方程 180
本章小结 181
习题14 183
第15章 原子核物理和粒子物理简介 186
15.1 原子核的一般性质 186
15.1.1 核的组成及大小 186
15.1.2 核的自旋和磁矩 188
15.1.3 核力 189
15.1.4 原子核的结合能 190
15.2 原子核的放射性衰变 192
15.2.1 原子核的稳定性 192
15.2.2 原子核的放射性和衰变定律 193
15.2.3 α衰变 196
15.3 粒子物理简介 198
15.3.1 粒子特征 四种相互作用和粒子分类 199
15.3.2 强子的夸克结构 202
15.3.3 相互作用的统一 203
本章小结 204
习题15 205
第16章 新技术的物理基础 207
16.1 半导体 207
16.1.1 固体的能带结构 207
16.1.2 本征半导体和杂质半导体 209
16.1.3 pn结 211
16.1.4 半导体的其他特征和应用 212
16.2 激光 213
16.2.1 自发辐射 受激辐射 213
16.2.2 激光原理 214
16.2.3 激光器 216
16.2.4 激光的特性和应用 217
16.3 超导体 218
16.3.1 超导体的转变温度 218
16.3.2 超导体的主要特性 219
16.3.3 超导的应用前景 220
16.4 纳米材料简介 221
16.4.1 纳米效应 221
16.4.2 纳米材料的制备 222
16.4.3 一种纳米新材料碳纳米管 222
16.4.4 应用前景 223
参考答案 224