目录 1
第十二章 电磁感应和麦克斯韦电磁理论 1
12-1 电磁感应及其基本规律 1
一、电磁感应现象 1
二、电磁感应定律 3
三、感应电动势 4
12-2 互感和自感 7
一、互感现象 7
二、自感现象 9
12-3 涡流和趋肤效应 10
一、涡流 10
二、趋肤效应 12
12-4 磁场的能量 13
12-5 超导体的电磁特性 15
一、超导体的主要电磁特性 15
二、对超导体主要电磁特性的解释 17
12-6 麦克斯韦电磁理论 20
一、位移电流 20
二、麦克斯韦方程组 23
12-7 电磁波的产生和传播 24
一、从电磁振荡到电磁波 24
二、偶极振子发射的电磁波 25
三、赫兹实验 26
四、电磁波的波谱 27
12-8 电磁波理论 28
12-9 电磁场的能量和动量 32
一、电磁场的能量密度和能流密度 32
二、电磁场的动量和光压 34
习题 38
第十三章 电路和磁路 41
13-1 基尔霍夫定律 41
一、基尔霍夫第一定律 41
二、基尔霍夫第二定律 42
三、注意几个问题 43
13-2 交流电和交流电路的基本概念 44
一、交流电的类型 44
二、描述简谐交流电的特征量 45
三、单元件的阻抗和相位差 46
13-3 交流电路的矢量图解法 49
一、串联电路 49
二、并联电路 50
13-4 交流电路的复数解法 52
一、交流电简谐量与复数的对应关系 52
二、元件和电路的复阻抗 53
三、交流电路的基尔霍夫方程组及其复数形式 54
一、瞬时功率和有功功率 56
13-5 交流电的功率 56
二、视在功率和无功功率 57
三、提高功率因数的意义和方法 58
13-6 串联共振电路 60
一、串联共振现象 60
二、串联共振电路的品质因数（Q值） 61
三、串联共振电路的频率选择性 62
13-7 磁路和磁路定律 63
一、在磁介质分界面上磁感应线的折射 63
二、磁路的概念 63
三、磁路定律 64
习题 66
第十四章 光学 69
14-1 几何光学中的基本定律和原理 69
一、光的直线传播定律 69
二、光的反射定律和折射定律 70
三、全反射 71
四、光的可逆性原理 71
二、球面折射公式 72
一、介绍几个概念 72
14-2 光在球面上的折射 72
三、高斯公式 74
四、球面折射成像的作图法 75
五、球面折射的横向放大率 76
14-3 光在球面上的反射 77
14-4 薄透镜 79
一、薄透镜 79
二、薄透镜成像 80
三、放大镜 81
一、光波 82
14-5 光波及其相干条件 82
二、光程 84
三、相干条件 84
四、获得相干光波的方法 86
14-6 分波前干涉 86
一、杨氏实验 86
二、对干涉条纹可见度的分析 88
一、薄膜干涉 92
14-7 分振幅干涉 92
二、迈克耳孙干涉仪 96
14-8 惠更斯-菲涅耳原理和衍射现象分类 98
一、惠更斯-菲涅耳原理 98
二、衍射现象的分类 100
14-9 单缝和圆孔的夫琅禾费衍射 100
一、单缝的夫琅禾费衍射 100
二、圆孔的夫琅禾费衍射 103
14-10 衍射光栅 105
一、光学系统分辨本领的分析 109
14-11 衍射规律的应用 109
二、X射线在晶体中的衍射 110
14-12 信息光学 111
一、光学信息处理 112
二、全息照相 114
14-13 光的偏振态 116
一、自然光和线偏振光 116
二、部分偏振光 117
三、椭圆偏振光和圆偏振光 118
一、偏振光的获得 119
14-14 偏振光的获得和检测 119
二、偏振光的检测 122
14-15 旋光现象和电磁场的光效应 124
一、旋光现象 124
二、磁致旋光效应 125
三、电光效应 126
14-16 光的吸收、色散和散射 127
一、光的吸收 127
二、光的色散 129
三、光的散射 131
习题 133
15-1 黑体辐射 137
一、热辐射 137
第十五章 波与粒子 137
二、黑体辐射的基本规律 139
三、普朗克辐射公式和能量子的概念 140
15-2 光电效应 142
一、光电效应的实验规律 142
二、经典理论遇到的困难 144
三、爱因斯坦的光子论及其对光电效应的解释 144
一、康普顿效应及其观测 146
15-3 康普顿效应 146
二、光子论对康普顿效应的解释 147
三、光的波粒二象性 149
15-4 氢原子光谱和玻尔的量子论 150
一、原子的核型结构模型及其与经典理论的矛盾 150
二、氢原子光谱的规律性 151
三、玻尔的量子论 153
15-5 微观粒子的波动性 155
一、德布罗意波及其实验观测 155
二、不确定关系 157
习题 160
第十六章 量子力学基础 162
16-1 波函数及其统计诠释 162
一、经典物理学中的波函数 162
二、在量子力学中波函数的统计意义 163
三、波函数的空间对称性——宇称的概念 164
16-2 薛定谔方程 165
一、含时薛定谔方程 165
三、力学量的算符表示 167
二、定态薛定谔方程 167
四、本征函数、本征值和平均值 168
五、概率守恒和概率流密度矢量 169
16-3 一维势阱和势垒问题 170
一、一维无限深方势阱 170
二、势垒穿透和隧道效应 173
16-4 一维谐振子问题 175
一、一维谐振子的定态薛定谔方程 175
二、一维谐振子的本征函数和能量本征值 176
一、有心力场中的薛定谔方程 178
16-5 氢原子 178
二、角动量的本征函数和相应的量子数 179
三、径向波函数和氢原子的能级 181
四、能量的本征函数和能级的简并度 182
五、类氢离子 183
16-6 氢原子中电子的概率分布 183
一、电子概率的径向分布 183
二、电子概率的角度分布 184
习题 186
一、原子的轨道磁矩 188
第十七章 电子的自旋和原子的壳层结构 188
17-1 原子的轨道磁矩和正常塞曼效应 188
二、外磁场对轨道磁矩的作用和正常塞曼效应 190
17-2 电子的自旋 192
一、施特恩-格拉赫实验 192
二、电子自旋和自旋磁矩 194
三、碱金属原子光谱的精细结构 195
四、自旋-轨道相互作用 196
五、单电子体系的原子磁矩 198
六、反常塞曼效应 199
17-3 LS耦合和jj耦合 201
一、原子的电子组态 201
二、LS耦合 202
三、jj耦合 203
四、选择定则 205
一、元素性质的周期性 206
二、原子中电子的壳层结构 206
17-4 原子的壳层结构 206
三、原子的基态 209
17-5 X射线 209
一、X射线的发射和发射谱 210
二、俄歇电子和同步辐射 212
17-6 激光 213
一、激光原理 213
二、激光的应用 216
习题 217
一、热力学中的基本概念 219
18-1 热力学第一定律 219
第十八章 热力学与统计物理学概述 219
二、热力学第一定律 222
三、热容和焓 223
18-2 理想气体的热力学过程 225
一、等体过程 225
二、等压过程 225
三、等温过程 226
四、绝热过程 227
五、多方过程 229
18-3 卡诺循环 231
一、循环 231
二、卡诺循环 232
18-4 热力学第二定律 235
一、可逆过程和不可逆过程 235
二、热力学第二定律的两种表述 236
三、热力学第二定律的实质 237
18-5 卡诺定理 238
一、熵的概念 240
18-6 熵增加原理 240
二、熵增加原理和热力学基本关系式 242
18-7 自由能和自由焓 245
一、自由能和最大功原理 245
二、自由焓和化学势 245
18-8 热力学第三定律 247
一、获得超低温的有效方法 247
二、热力学第三定律 248
一、粒子运动状态的描述 250
18-9 统计物理学的基本概念 250
二、系统微观运动状态的描述 252
三、三种系统及其微观态数 253
四、等概率假设 255
18-10 玻尔兹曼统计 255
一、玻尔兹曼系统的最概然分布——玻尔兹曼分布 255
二、麦克斯韦速度分布律 256
三、在重力场中粒子按高度的分布 258
四、固体的热容和爱因斯坦理论 259
一、玻色系统和费米系统的最概然分布 261
二、光子气体 261
18-11 玻色统计和费米统计 261
三、玻色-爱因斯坦凝聚 263
四、金属中的自由电子气体 266
五、晶格振动——声子以及元激发的概念 267
习题 270
第十九章 原子核和粒子 273
19-1 原子核的一般性质 273
一、原子核的组成 273
二、原子核的质量数和电荷数 274
三、原子核的大小和形状 275
19-2 原子核的量子性质 276
一、原子核的自旋和磁矩 276
二、核磁共振 277
三、原子核的电四极矩 278
四、原子核的宇称和统计性 280
19-3 核力 280
一、核力的性质 280
二、核力的介子场理论 281
三、核力的夸克模型 282
19-4 原子核的结构模型概述 283
一、壳层模型 283
二、集体模型 285
19-5 原子核的稳定性和结合能 287
一、核素图和β稳定线 287
二、原子核的结合能 288
三、结合能的释放和利用 290
一、放射性衰变 293
19-6 原子核衰变的基本规律 293
二、放射性衰变的规律 294
三、放射系 296
19-7 三类放射性衰变 298
一、α衰变和衰变能的概念 298
二、β衰变和中微子假说 300
三、γ衰变和穆斯堡尔效应 303
四、放射性同位素的应用 306
19-8 对粒子的探索和研究 308
一、关于“基本”粒子 313
二、粒子内在属性的描述 313
19-9 粒子及其相互作用 313
三、物质存在的基本形式 316
四、粒子的相互作用 317
五、粒子的分类 317
六、强子结构的夸克模型 318
19-10 粒子物理的标准模型 319
一、三代费米子 319
二、基本相互作用 320
三、规范玻色子 321
习题 322
第二十章 天体和宇宙 325
20-1 宇宙中的天体 325
一、恒星 326
二、太阳系 326
三、星际物质 327
四、星系和星系团 328
20-2 太阳和它的九大行星 329
一、太阳的结构和活动 329
二、太阳的九大行星 332
一、恒星的一般物理特性 337
20-3 恒星及其演化 337
二、恒星的演化过程略述 340
20-4 致密天体 342
一、白矮星 342
二、中子星 343
三、黑洞 344
20-5 标准宇宙学模型 346
一、大爆炸宇宙学的观测、实验基础 346
二、大爆炸宇宙学的理论基础 347
三、宇宙学的标准模型——大爆炸宇宙学 349
四、宇宙膨胀的规律 350
五、大爆炸宇宙学理论模型的疑难 352
习题 353
习题答案 355
附录 363
（一）物理学常用常量 363
（二）矢量分析中的常用关系式 364
（三）国际单位制的有关规定 366
主要参考资料 368