第10章 静电场 1
10.1 静电的基本现象和基本规律 1
10.1.1 物体带电 两种电荷 1
10.1.2 电荷守恒定律与电荷的量子化 2
10.1.3 库仑定律 2
10.2 电场强度 3
10.2.1 静电场 3
10.2.2 电场强度矢量 4
10.2.3 点电荷电场强度 5
10.2.4 电场强度叠加原理 5
10.3 电场强度通量 高斯定理 11
10.3.1 电场线 11
10.3.2 电场强度通量 13
10.3.3 高斯定理 15
10.3.4 高斯定理应用举例 17
10.4 静电场的环路定理 电势能 20
10.4.1 静电场力所做的功 20
10.4.2 静电场的环路定理 21
10.4.3 电势能 22
10.5 电势 22
10.5.1 电势 电势差 22
10.5.2 点电荷电场的电势 24
10.5.3 电势的叠加原理 24
10.6 电场强度与电势梯度 28
10.6.1 等势面 28
10.6.2 电场强度与电势的微分关系 29
10.7 静电场中的电偶极子 30
10.8 静电场中的导体 31
10.8.1 静电感应 静电平衡条件 31
10.8.2 静电平衡时导体上电荷的分布和表面附近的场强 32
10.8.3 静电屏蔽 34
10.9 电容 电容器 36
10.9.1 孤立导体的电容 36
10.9.2 电容器 37
10.9.3 电容器的并联和串联 39
10.10 静电场中的电介质 40
10.10.1 电介质对电容的影响 相对电容率 40
10.10.2 电介质的极化 42
10.10.3 电极化强度矢量 43
10.11 电位移矢量 有电介质时的高斯定理 44
10.12 静电场的能量 能量密度 49
10.12.1 电容器的电能 49
10.12.2 电场的能量 能量密度 50
本章提要 51
思考题 53
习题 54
第11章 恒定磁场 57
11.1 电流 57
11.1.1 电流和电流密度矢量 57
11.1.2 欧姆定律的微分形式 59
11.2 电源 电动势 60
11.2.1 非静电力 电源 60
11.2.2 电动势 60
11.3 磁场 磁感应强度 61
11.3.1 基本磁现象 61
11.3.2 磁场 62
11.3.3 磁感应强度 63
11.4 毕奥-萨伐尔定律及其应用 64
11.4.1 毕奥-萨伐尔定律 64
11.4.2 毕奥-萨伐尔定律应用举例 65
11.5 运动电荷的磁场 70
11.6 磁场的高斯定理 71
11.6.1 磁感应线 71
11.6.2 磁通量 磁场的高斯定理 72
11.7 安培环路定理及其应用 73
11.7.1 安培环路定理 73
11.7.2 安培环路定理的应用举例 75
11.8 磁场对载流导线的作用 77
11.8.1 安培定律 77
11.8.2 两根无限长平行载流直导线间的相互作用力 电流单位“安培”的定义 79
11.8.3 均匀磁场对矩形载流线圈的作用 80
11.9 运动电荷在电场和磁场中所受的力 82
11.9.1 运动电荷在磁场中所受的力 洛伦兹力 82
11.9.2 洛伦兹力与安培力的关系 83
11.9.3 带电粒子在均匀磁场中运动分析及应用举例 83
11.9.4 运动电荷在电磁场中所受的力 85
11.9.5 带电粒子在电场和磁场中运动举例 85
11.10 磁介质 88
11.10.1 磁介质的磁化 88
11.10.2 磁介质中的磁场 磁场强度 92
11.10.3 铁磁质 95
本章提要 98
思考题 99
习题 100
第12章 电磁感应 105
12.1 法拉第电磁感应定律 105
12.1.1 法拉第电磁感应定律 105
12.1.2 楞次定律 107
12.2 动生电动势 感生电动势 107
12.2.1 动生电动势 107
12.2.2 感生电动势 110
12.3 自感 互感 112
12.3.1 自感 112
12.3.2 互感 114
12.4 磁场的能量 115
12.5 麦克斯韦方程组 116
12.5.1 位移电流 116
12.5.2 麦克斯韦方程组的积分形式 118
12.6 电磁振荡 电磁波 118
12.6.1 电磁振荡 无阻尼自由电磁振荡 119
12.6.2 电磁波的产生 120
12.6.3 平面电磁波的基本性质 120
12.6.4 电磁波的能量 121
12.6.5 电磁波谱 121
本章提要 122
思考题 124
习题 124
第13章 波动光学 127
13.1 相干光 127
13.2 杨氏双缝实验 劳埃镜 128
13.2.1 杨氏双缝实验 128
13.2.2 劳埃镜 130
13.3 光程 光程差 130
13.3.1 光程及光程差的加强减弱条件 130
13.3.2 光通过透镜时的光程差 131
13.4 薄膜干涉 133
13.5 劈尖 牛顿环 135
13.5.1 劈尖 135
13.5.2 牛顿环 138
13.6 迈克耳孙干涉仪 139
13.7 光的衍射 140
13.7.1 光的衍射现象 衍射分类 140
13.7.2 衍射分类 140
13.7.3 惠更斯-菲涅耳原理 141
13.8 单缝衍射 141
13.8.1 单缝衍射的明暗纹公式 141
13.8.2 单缝衍射的条纹宽度 143
13.8.3 单缝衍射的光强分布 143
13.9 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 144
13.10 衍射光栅 145
13.10.1 光栅 145
13.10.2 光栅衍射条纹的形成 146
13.10.3 衍射光谱 148
13.11 X射线的衍射 150
13.12 光的偏振 151
13.12.1 自然光 线偏振光 部分偏振光 151
13.12.2 偏振片 马吕斯定律 152
13.13 反射光与折射光的偏振 153
13.14 双折射现象 153
13.15 旋光现象 155
本章提要 155
思考题 158
习题 159
第14章 光的吸收、色散和散射 163
14.1 光的吸收 163
14.1.1 一般吸收和选择吸收 163
14.1.2 光的吸收定律 164
14.1.3 吸收光谱 165
14.2 光的色散 165
14.3 光的散射 167
本章提要 168
思考题 169
习题 169
第15章 狭义相对论 170
15.1 伽利略变换式 经典力学的相对性原理 170
15.1.1 经典力学的相对性原理 171
15.1.2 伽利略时空变换式 171
15.1.3 经典力学时空观 171
15.1.4 伽利略速度变换式 172
15.2 迈克耳孙-莫雷实验 172
15.3 爱因斯坦狭义相对论基本假设 洛伦兹变换 174
15.3.1 爱因斯坦假设 174
15.3.2 洛伦兹坐标变换 175
15.3.3 相对论速度变换 176
15.4 相对论中的长度、时间和同时性 178
15.4.1 长度收缩 178
15.4.2 时间膨胀（或运动的钟变慢） 180
15.4.3 同时的相对性 180
15.5 相对论动力学基础 181
15.5.1 质量与速度的关系 181
15.5.2 相对论力学的基本方程 181
15.5.3 质量与能量的关系 182
15.5.4 动量与能量之间的关系 183
15.5.5 光子情况 184
本章提要 185
思考题 186
习题 187
第16章 量子物理基础 188
16.1 黑体辐射 普朗克量子假设 188
16.1.1 黑体 黑体辐射 188
16.1.2 斯特藩-玻尔兹曼定律 维恩位移定律 189
16.1.3 黑体辐射的瑞利-金斯公式 经典物理的困难 190
16.1.4 普朗克假设 普朗克黑体辐射公式 191
16.2 光电效应 光的波粒二象性 191
16.2.1 光电效应实验的规律 191
16.2.2 光子 爱因斯坦方程 192
16.2.3 光电效应在近代技术中的应用 193
16.2.4 光的波粒二象性 194
16.3 康普顿效应 194
16.3.1 康普顿效应的实验规律 194
16.3.2 康普顿效应的解释 195
16.4 氢原子 196
16.4.1 氢原子光谱的规律性 196
16.4.2 卢瑟福的原子有核模型 198
16.4.3 氢原子的玻尔理论 199
16.4.4 氢原子玻尔理论的困难和意义 200
16.5 德布罗意波 实物粒子的二象性 201
16.5.1 德布罗意假设 201
16.5.2 德布罗意波的实验证明 201
16.5.3 德布罗意波的统计解释 203
16.6 量子力学简介 203
16.6.1 不确定关系 203
16.6.2 波函数 概率密度 205
16.6.3 薛定谔方程 206
16.6.4 一维无限深势阱问题 208
16.6.5 一维方势垒 隧道效应 210
16.6.6 氢原子问题 211
本章提要 215
思考题 216
习题 216
第17章 现代物理技术 217
17.1 激光原理及激光技术的应用 217
17.1.1 激光器原理 217
17.1.2 激光器的种类 218
17.1.3 激光的巨大应用 219
17.2 光纤技术 221
17.2.1 光纤的结构与分类 221
17.2.2 光纤通信技术和发展 222
17.3 液晶技术 226
17.3.1 液晶的结构与分类 226
17.3.2 液晶的物理性质 227
17.4 纳米技术 228
17.4.1 纳米材料的性能特点 228
17.4.2 纳米材料的应用 229
17.5 等离子体技术 229
17.5.1 等离子体 229
17.5.2 主要应用 230
17.6 新材料技术 231
17.6.1 新材料技术 231
17.6.2 新材料的发展前景 234
17.7 新能源技术 237
习题答案 241