第4篇 电磁学 2
11 真空中的静电场 2
11.1 电荷 库仑定律 2
11.1.1 电荷 2
11.1.2 库仑定律 2
11.2 电场 电场强度 3
11.2.1 电场 3
11.2.2 电场强度 4
11.2.3 电场强度叠加原理 4
11.3 电通量 静电场的高斯定理 9
11.3.1 电场线 9
11.3.2 电通量 9
11.3.3 高斯定理 11
11.4 静电场的环路定理 14
11.5 电势能 电势 15
11.5.1 电势能 15
11.5.2 电势 15
11.5.3 电势叠加原理 15
11.6 电场强度与电势的关系 17
11.6.1 等势面 17
11.6.2 电场强度与电势的关系 17
阅读材料（11） 卡文迪许关于点电荷相互作用力的研究 18
习题11 19
12 静电场中的导体和电介质 22
12.1 静电场中的导体 22
12.1.1 导体的静电平衡 22
12.1.2 静电屏蔽 23
12.2 静电场中的电介质 23
12.2.1 电介质的极化 23
12.2.2 电极化强度 24
12.2.3 有介质时的高斯定理 25
12.3 电容和电容器 26
12.3.1 孤立导体的电容 26
12.3.2 电容器 26
12.3.3 电容器的联接 28
12.4 静电场的能量 30
12.4.1 点电荷系的相互作用能 31
12.4.2 电容器的能量 31
12.4.3 静电场的能量 32
阅读材料（12） 压电效应 驻极体 33
习题12 36
13 稳恒磁场 38
13.1 稳恒电流 38
13.1.1 电流与电流密度 38
13.1.2 电流的连续性方程与稳恒条件 39
13.1.3 电源 电动势 40
13.2 磁场 磁感应强度 40
13.2.1 磁的基本现象 40
13.2.2 磁场 磁感应强度 41
13.2.3 磁感应线 41
13.3 毕奥-萨伐尔定律 42
13.3.1 毕奥-萨伐尔定律 42
13.3.2 运动电荷的磁场 45
13.4 磁场中的高斯定理 45
13.4.1 磁通量 45
13.4.2 磁场中的高斯定理 45
13.5 安培环路定理 46
13.6 磁场对运动电荷的作用 49
13.6.1 带电粒子在磁场中的运动 49
13.6.2 应用举例 50
13.7 磁场对载流导线的作用 53
13.7.1 安培力 53
13.7.2 载流线圈在磁场中所受的力矩 53
13.8 磁场中的磁介质 54
13.8.1 磁介质 磁化强度 54
13.8.2 磁介质中的高斯定理和安培环路定理 57
13.8.3 铁磁质 59
阅读材料（13） 有趣的生物磁 60
习题13 62
14 电磁感应 电磁波 65
14.1 电磁感应 65
14.2 感应电动势 66
14.2.1 动生电动势 66
14.2.2 感生电动势 67
14.3 自感和互感 68
14.3.1 自感 68
14.3.2 互感 69
14.4 磁场的能量 70
14.5 位移电流 全电流安培环路定理 71
14.5.1 位移电流 71
14.5.2 全电流安培环路定理 73
14.6 麦克斯韦方程组 73
阅读材料（14） 科学家简介——法拉第 74
习题14 75
第5篇 光学 80
15 几何光学 80
15.1 几何光学基本原理 80
15.1.1 几何光学的基本概念 80
15.1.2 几何光学的基本定律 81
15.1.3 光路可逆性原理 全反射 82
15.1.4 费马原理 82
15.2 平面反射和折射成像 84
15.2.1 平面反射成像 84
15.2.2 平面折射成像 85
15.3 球面反射和折射成像 86
15.3.1 符号法则 87
15.3.2 近轴光线条件下球面反射的物像公式 87
15.3.3 近轴光线条件下球面折射的物像公式 89
15.3.4 横向放大率 90
15.4 薄透镜成像 91
15.4.1 近轴条件下薄透镜的物像公式 91
15.4.2 薄透镜成像的作图法 93
阅读材料（15） 大气奇景的形成 96
习题15 97
16 光的干涉 99
16.1 光源和光的相干性 99
16.1.1 光源 99
16.1.2 光的相干性 101
16.2 分波阵面干涉 103
16.2.1 杨氏双缝干涉 103
16.2.2 菲涅耳双面镜干涉 105
16.2.3 洛埃镜干涉 106
16.2.4 空间相干性 106
16.3 分振幅干涉 107
16.3.1 薄膜干涉 107
16.3.2 等倾干涉 111
16.3.3 等厚干涉 112
16.4 迈克耳孙干涉仪 时间相干性 117
16.4.1 迈克耳孙干涉仪的结构及原理 117
16.4.2 时间相干性 119
阅读材料（16） 激光干涉仪 120
习题16 122
17 光的衍射 124
17.1 光的衍射 124
17.1.1 光的衍射现象 124
17.1.2 惠更斯-菲涅耳原理 125
17.1.3 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射 127
17.2 夫琅禾费单缝衍射 128
17.2.1 单缝衍射实验装置 128
17.2.2 菲涅耳半波带法 129
17.2.3 单缝衍射图样分析 130
17.3 夫琅禾费圆孔衍射 133
17.3.1 夫琅禾费圆孔衍射 133
17.3.2 光学仪器分辨率 134
17.4 光栅衍射 137
17.4.1 衍射光栅 137
17.4.2 光栅衍射条纹 138
17.4.3 光栅光谱 140
17.5 X射线的晶体衍射 142
17.5.1 X射线 142
17.5.2 劳厄实验 143
17.5.3 布拉格方程 143
阅读材料（17） 全息照相 146
习题17 149
18 光的偏振 151
18.1 光的横波特性 自然光和偏振光 151
18.1.1 光的横波特性 151
18.1.2 自然光与偏振光 152
18.2 偏振片 马吕斯定律 153
18.2.1 偏振片 153
18.2.2 起偏与检偏 155
18.2.3 马吕斯定律 155
18.3 反射光和折射光的偏振 156
18.4 光的双折射 159
18.4.1 双折射现象 159
18.4.2 波片 161
阅读材料（18） 液晶 163
习题18 165
第6篇 近代物理学 168
19 早期量子论 168
19.1 黑体辐射和普朗克量子假设 168
19.1.1 黑体辐射 169
19.1.2 普朗克量子假设 172
19.2 光的量子性 174
19.2.1 光电效应 174
19.2.2 爱因斯坦光子假说 177
19.3 康普顿散射 179
19.4 玻尔氢原子理论 183
19.4.1 经典氢原子模型 183
19.4.2 氢原子光谱 185
19.4.3 玻尔氢原子理论 187
阅读材料（19） 量子理论的发展 191
习题19 192
20 量子力学简介 194
20.1 微观粒子的波粒二象性和不确定关系 194
20.1.1 微观粒子的波粒二象性 195
20.1.2 不确定关系 198
20.2 波函数及其统计解释 202
20.2.1 概率波 203
20.2.2 态叠加原理 207
20.3 薛定谔方程 208
20.4 一维定态问题 213
20.4.1 一维无限深方势阱 214
20.4.2 隧道效应 218
20.4.3 一维谐振子 220
20.5 原子中的电子 222
20.5.1 氢原子定态 223
20.5.2 电子自旋 227
20.5.3 泡利原理 多电子原子的壳层结构 229
阅读材料（20） 激光 233
习题20 235
习题参考答案 236
参考文献 242