第十一章 电与磁的相互作用和相互联系 387
11-1电磁感应及其基本规律 387
一、电磁感应现象 387
二、电磁感应定律 389
三、感应电动势 390
11-2互感和自感 394
一、互感现象 394
二、自感现象 395
11-3 涡流和趋肤效应 397
一、涡流 397
二、趋肤效应 398
11-4 磁场的能量 399
11-5 磁场对电流的作用 402
一、安培定律 402
二、两平行长直电流之间的相互作用 403
三、磁场对载流线圈的作用 404
11-6 带电粒子在磁场中的运动 406
一、洛伦兹力和粒子的运动方程 406
二、带电粒子在匀强磁场中的运动 407
三、带电粒子比荷的测定 408
四、霍耳效应 410
五、电子感应加速器 413
11-7运动电荷激发的电磁场 414
一、不同参考系之间电磁场的变换 414
二、运动点电荷激发的电场 415
三、运动点电荷激发的磁场 417
11-8超导体的电磁特性 419
一、超导体的主要电磁特性 419
二、对超导体主要电磁特性的解释 420
11-9麦克斯韦电磁理论 424
一、位移电流 424
二、麦克斯韦方程组 426
11-10电磁波的产生和传播 428
一、从电磁振荡到电磁波 428
二、偶极振子发射的电磁波 429
三、赫兹实验 429
四、电磁波的波谱 430
11-11电磁波理论 431
11-12电磁场的能量和动量 434
一、电磁场的能量密度和能流密度 434
二、电磁场的动量和光压 437
习题 440
第十二章 电路和磁路 445
12-1基尔霍夫定律 445
一、基尔霍夫第一定律 445
二、基尔霍夫第二定律 446
三、注意几个问题 447
12-2交流电和交流电路的基本概念 448
一、交流电的类型 448
二、描述简谐交流电的特征量 449
三、单元件的阻抗和相位差 450
12-3交流电路的矢量图解法 453
一、串联电路 453
二、并联电路 454
12-4交流电路的复数解法 456
一、交流电简谐量与复数的对应关系 456
二、元件和电路的复阻抗 457
三、交流电路的基尔霍夫方程组及其复数形式 458
12-5交流电的功率 460
一、平均功率和有功功率 460
二、视在功率和无功功率 461
三、提高功率因数的意义和方法 462
12-6串联共振电路 464
一、串联共振现象 464
二、串联共振电路的品质因数(Q值) 465
三、串联共振电路的频率选择性 466
12-7磁路和磁路定律 467
一、在磁介质分界面上磁感应线的折射 467
二、磁路的概念 468
三、磁路定律 469
习题 470
第十三章 波动光学 473
13-1光波及其相干条件 473
一、光波 473
二、光程 475
三、相干条件 476
四、获得相干光波的方法 477
13-2 分波前干涉 478
一、杨氏实验 478
二、对干涉条纹可见度的分析 480
13-3分振幅干涉 484
一、薄膜干涉 484
二、迈克耳孙干涉仪 488
13-4惠更斯-菲涅耳原理和衍射现象分类 491
一、惠更斯-菲涅耳原理 491
二、衍射现象的分类 492
13-5单缝和圆孔的夫琅禾费衍射 493
一、单缝的夫琅禾费衍射 493
二、圆孔的夫琅禾费衍射 496
13-6衍射光栅 497
13-7衍射规律的应用 502
一、光学系统分辨本领的分析 502
二、X射线在晶体中的衍射 503
13-8信息光学 505
一、光学信息处理 505
二、全息照相 508
13-9光的偏振态 511
一、自然光和线偏振光 511
二、部分偏振光 512
三、椭圆偏振光和圆偏振光 512
13-10偏振光的获得和检测 513
一、偏振光的获得 513
二、偏振光的检测 516
13-11旋光现象和电磁场的光效应 518
一、旋光现象 518
二、磁致旋光效应 519
三、电光效应 520
13-12光的吸收、色散和散射 521
一、光的吸收 521
二、光的色散 523
三、光的散射 525
习题 526
第十四章 波与粒子 530
14-1黑体辐射 530
一、热辐射 530
二、黑体辐射的基本规律 532
三、普朗克辐射公式和能量子的概念 533
14-2光电效应 535
一、光电效应的实验规律 535
二、经典理论遇到的困难 537
三、爱因斯坦的光子论及其对光电效应的解释 538
14-3康普顿效应 540
一、康普顿效应及其观测 540
二、光子论对康普顿效应的解释 541
三、光的波粒二象性 542
14-4氢原子光谱和玻尔的量子论 544
一、原子的核型结构模型及其与经典理论的矛盾 544
二、氢原子光谱的规律性 545
三、玻尔的量子论 547
14-5微观粒子的波动性 549
一、德布罗意波及其实验观测 549
二、不确定关系 551
习题 554
第十五章 量子力学基础 557
15-1波函数及其统计诠释 557
15-2薛定谔方程 560
一、含时薛定谔方程 560
二、定态薛定谔方程 562
三、概率守恒和概率流密度矢量 563
15-3力学量的算符表示和平均值 564
一、力学量的算符表示 564
二、本征函数、本征值和平均值 565
15-4一维势阱和势垒问题 566
一、一维无限深方势阱 566
二、势垒穿透和隧道效应 569
15-5一维谐振子问题 572
一、一维谐振子的定态薛定谔方程 572
二、一维谐振子的本征函数和能量本征值 573
15-6氢原子 576
一、有心力场中的薛定谔方程 576
二、角动量的本征函数和相应的量子数 578
三、径向波函数和氢原子的能级 580
四、能量的本征函数和能级的简并度 581
五、类氢离子 583
15-7氢原子中电子的概率分布 583
一、电子概率的径向分布 583
二、电子概率的角度分布 585
习题 586
第十六章 电子的自旋和原子的壳层结构 588
16-1原子的轨道磁矩和正常塞曼效应 588
一、原子的轨道磁矩 588
二、外磁场对轨道磁矩的作用和正常塞曼效应 590
16-2电子的自旋 592
一、施特恩-格拉赫实验 592
二、电子自旋和自旋磁矩 594
三、碱金属原子光谱的精细结构 595
四、自旋-轨道相互作用 596
五、单电子体系的原子磁矩 599
六、反常塞曼效应 600
16-3 LS耦合和jj耦合 601
一、原子的电子组态 601
二、LS耦合 602
三、jj耦合 604
四、选择定则 605
16-4原子的壳层结构 606
一、元素性质的周期性 606
二、原子中电子的壳层结构 607
三、原子的基态 609
16-5 X射线 610
一、X射线的发射和发射谱 610
二、俄歇电子和同步辐射 613
16-6激光 614
一、激光原理 614
二、激光的应用 617
习题 618
第十七章 热力学与统计物理学概述 620
17-1热力学第一定律 620
一、热力学中的基本概念 620
二、热力学第一定律 624
三、热容和焓 625
17-2理想气体的热力学过程 626
一、等体过程 626
二、等压过程 627
三、等温过程 628
四、绝热过程 628
五、多方过程 630
17-3卡诺循环 633
一、循环 633
二、卡诺循环 634
17-4热力学第二定律 636
一、可逆过程和不可逆 636
二、热力学第二定律的两种表述 638
三、热力学第二定律的实质 639
17-5卡诺定理 640
17-6熵增加原理 642
一、熵的概念 642
二、熵增加原理和热力学基本关系式 644
三、理想气体的熵 645
17-7 自由能和自由焓 648
一、自由能和最大功原理 648
二、自由焓和化学势 649
17-8热力学第三定律 650
一、获得超低温的有效方法 650
二、热力学第三定律 651
17-9统计物理学的基本概念 654
一、粒子运动状态的描述 654
二、系统微观运动状态的描述 656
三、三种系统及其微观态数 657
四、等概率假设 659
17-10玻耳兹曼统计 659
一、玻耳兹曼系统的最概然分布一玻耳兹曼分布 659
二、麦克斯韦速度分布律 661
三、在重力场中粒子按高度的分布 662
四、固体的热容和爱因斯坦理论 664
17-11玻色统计和费米统计 665
一、玻色系统和费米系统的最概然分布 665
二、光子气体 666
三、玻色-爱因斯坦凝聚 669
四、金属中的自由电子气体 671
五、晶格振动—声子以及元激发的概念 673
习题 675
第十八章 原子核和粒子 679
18-1原子核的一般性质 679
一、原子核的组成 679
二、原子核的质量数和电荷数 680
三、原子核的大小和形状 681
18-2原子核的量子性质 682
一、原子核的自旋和磁矩 682
二、核磁共振 683
三、原子核的电四极矩 684
四、原子核的宇称和统计性 685
18-3核力 686
一、核力的性质 686
二、核力的介子场理论 687
三、核力的夸克模型 688
18-4原子核的结构模型概述 689
一、壳层模型 689
二、集体模型 691
18-5原子核的稳定性和结合能 693
一、核素图和β稳定线 693
二、原子核的结合能 694
三、结合能的释放和利用 696
18-6原子核衰变的基本规律 699
一、放射性衰变 699
二、放射性衰变的规律 700
三、放射系 703
18-7三类放射性衰变 704
一、α衰变和衰变能的概念 704
二、β衰变和中微子假说 706
三、γ衰变和穆斯堡尔效应 709
四、放射性同位素的应用 712
18-8对粒子的探索和研究 714
18-9粒子及其相互作用 719
一、关于“基本”粒子 719
二、粒子内在属性的描述 720
三、物质存在的基本形式 723
四、粒子的相互作用 724
五、粒子的分类 724
六、强子结构的夸克模型 725
18-10粒子物理的标准模型 726
一、三代费米子 727
二、基本相互作用 727
三、规范玻色子 728
习题 729
习题答案 732
附录 740
(一)物理学常用常量 740
(二)矢量分析中的常用关系式 742
(三)国际单位制的有关规定 744
主要参考资料 745
索引 746