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 11
一、涡流 11
二、趋肤效应 12
12-4 磁场的能量 13
12-5 超导体的电磁特性 16
一、超导体的主要电磁特性 16
二、对超导体主要电磁特性的解释 18
12-6 麦克斯韦电磁理论 21
一、位移电流 21
二、麦克斯韦方程组 24
12-7 电磁波的产生和传播 25
一、从电磁振荡到电磁波 25
二、偶极振子发射的电磁波 26
三、赫兹实验 27
四、电磁波的波谱 28
12-8 电磁波理论 29
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 35
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 55
13-5 交流电的功率 56
一、瞬时功率和有功功率 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 59
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 64
三、磁路定律 65
习题 67
第十四章 光学 70
14-1 几何光学中的基本定律和原理 70
一、光的直线传播定律 70
二、光的反射定律和折射定律 71
三、全反射 72
四、光的可逆性原理 72
14-2 光在球面上的折射 73
一、介绍几个概念 73
二、球面折射公式 73
三、高斯公式 75
四、球面折射成像的作图法 76
五、球面折射的横向放大率 77
14-3 光在球面上的反射 78
14-4 薄透镜 80
一、薄透镜 80
二、薄透镜成像 81
三、放大镜 82
14-5 光波及其相干条件 83
一、光波 83
二、光程 85
三、相干条件 86
四、获得相干光波的方法 87
14-6 分波前干涉 88
一、杨氏实验 88
二、对干涉条纹可见度的分析 90
14-7 分振幅干涉 94
一、薄膜干涉 94
二、迈克耳孙干涉仪 98
14-8 惠更斯-菲涅耳原理和衍射现象分类 100
一、惠更斯-菲涅耳原理 100
二、衍射现象的分类 102
14-9 单缝和圆孔的夫琅禾费衍射 102
一、单缝的夫琅禾费衍射 102
二、圆孔的夫琅禾费衍射 105
14-10 衍射光栅 107
14-11 衍射规律的应用 111
一、光学系统分辨本领的分析 111
二、X射线在晶体中的衍射 112
14-12 信息光学 113
一、光学信息处理 114
二、全息照相 116
14-13 光的偏振态 118
一、自然光和线偏振光 118
二、部分偏振光 119
三、椭圆偏振光和圆偏振光 120
14-14 偏振光的获得和检测 121
一、偏振光的获得 121
二、偏振光的检测 124
14-15 旋光现象和电磁场的光效应 126
一、旋光现象 126
二、磁致旋光效应 127
三、电光效应 128
14-16 光的吸收、色散和散射 129
一、光的吸收 129
二、光的色散 131
三、光的散射 133
习题 135
第十五章 波与粒子 139
15-1 黑体辐射 139
一、热辐射 139
二、黑体辐射的基本规律 141
三、普朗克辐射公式和能量子的概念 142
15-2 光电效应 144
一、光电效应的实验规律 144
二、经典理论遇到的困难 146
三、爱因斯坦的光子论及其对光电效应的解释 147
15-3 康普顿效应 149
一、康普顿效应及其观测 149
二、光子论对康普顿效应的解释 149
三、光的波粒二象性 151
15-4 氢原子光谱和玻尔的量子论 152
一、原子的核型结构模型及其与经典理论的矛盾 152
二、氢原子光谱的规律性 153
三、玻尔的量子论 155
15-5 微观粒子的波动性 157
一、德布罗意波及其实验观测 157
二、不确定关系 159
习题 162
第十六章 量子力学基础 165
16-1 波函数及其统计诠释 165
一、经典物理学中的波函数 165
二、在量子力学中波函数的统计意义 166
三、波函数的空间对称性——宇称的概念 167
16-2 薛定谔方程 168
一、含时薛定谔方程 168
二、定态薛定谔方程 170
三、力学量的算符表示 171
四、本征函数、本征值和平均值 171
五、概率守恒和概率流密度矢量 172
16-3 一维势阱和势垒问题 173
一、一维无限深方势阱 173
二、势垒穿透和隧道效应 176
16-4 一维谐振子问题 178
一、一维谐振子的定态薛定谔方程 178
二、一维谐振子的本征函数和能量本征值 179
16-5 氢原子 182
一、有心力场中的薛定谔方程 182
二、角动量的本征函数和相应的量子数 183
三、径向波函数和氢原子的能级 185
四、能量的本征函数和能级的简并度 186
五、类氢离子 186
16-6 氢原子中电子的概率分布 187
一、电子概率的径向分布 187
二、电子概率的角度分布 189
习题 190
第十七章 电子的自旋和原子的壳层结构 192
17-1 原子的轨道磁矩和正常塞曼效应 192
一、原子的轨道磁矩 192
二、外磁场对轨道磁矩的作用和正常塞曼效应 194
17-2 电子的自旋 196
一、施特恩-格拉赫实验 196
二、电子自旋和自旋磁矩 198
三、碱金属原子光谱的精细结构 199
四、自旋-轨道相互作用 200
五、单电子体系的原子磁矩 203
六、反常塞曼效应 204
17-3 LS耦合和jj耦合 205
一、原子的电子组态 205
二、LS耦合 206
三、jj耦合 208
四、选择定则 209
17-4 原子的壳层结构 210
一、元素性质的周期性 210
二、原子中电子的壳层结构 211
三、原子的基态 213
17-5 X射线 214
一、X射线的发射和发射谱 214
二、俄歇电子和同步辐射 217
17-6 激光 218
一、激光原理 218
二、激光的应用 221
习题 221
第十八章 热力学与统计物理学概述 223
18-1 热力学第一定律 223
一、热力学中的基本概念 223
二、热力学第一定律 226
三、热容和焓 227
18-2 理想气体的热力学过程 229
一、等体过程 229
二、等压过程 230
三、等温过程 231
四、绝热过程 231
五、多方过程 233
18-3 卡诺循环 235
一、循环 235
二、卡诺循环 237
18-4 热力学第二定律 239
一、可逆过程和不可逆过程 239
二、热力学第二定律的两种表述 240
三、热力学第二定律的实质 242
18-5 卡诺定理 243
18-6 熵增加原理 244
一、熵的概念 244
二、熵增加原理和热力学基本关系式 246
18-7 自由能和自由焓 249
一、自由能和最大功原理 249
二、自由焓和化学势 250
18-8 热力学第三定律 251
一、获得超低温的有效方法 251
二、热力学第三定律 252
18-9 统计物理学的基本概念 255
一、粒子运动状态的描述 255
二、系统微观运动状态的描述 257
三、三种系统及其微观态数 258
四、等概率假设 260
18-10 玻尔兹曼统计 260
一、玻尔兹曼系统的最概然分布——玻尔兹曼分布 260
二、麦克斯韦速度分布律 261
三、在重力场中粒子按高度的分布 263
四、固体的热容和爱因斯坦理论 264
18-11 玻色统计和费米统计 266
一、玻色系统和费米系统的最概然分布 266
二、光子气体 266
三、玻色-爱因斯坦凝聚 268
四、金属中的自由电子气体 271
五、晶格振动——声子以及元激发的概念 272
习题 275
第十九章 原子核和粒子 278
19-1 原子核的一般性质 278
一、原子核的组成 278
二、原子核的质量数和电荷数 279
三、原子核的大小和形状 280
19-2 原子核的量子性质 281
一、原子核的自旋和磁矩 281
二、核磁共振 282
三、原子核的电四极矩 283
四、原子核的宇称和统计性 285
19-3 核力 285
一、核力的性质 285
二、核力的介子场理论 286
三、核力的夸克模型 287
19-4 原子核的结构模型概述 288
一、壳层模型 288
二、集体模型 290
19-5 原子核的稳定性和结合能 292
一、核素图和β稳定线 292
二、原子核的结合能 294
三、结合能的释放和利用 295
19-6 原子核衰变的基本规律 299
一、放射性衰变 299
二、放射性衰变的规律 299
三、放射系 302
19-7 三类放射性衰变 303
一、α衰变和衰变能的概念 303
二、β衰变和中微子假说 305
三、γ衰变和穆斯堡尔效应 308
四、放射性同位素的应用 312
19-8 对粒子的探索和研究 314
19-9 粒子及其相互作用 318
一、关于“基本”粒子 318
二、粒子内在属性的描述 319
三、物质存在的基本形式 321
四、粒子的相互作用 323
五、粒子的分类 323
六、强子结构的夸克模型 324
19-10 粒子物理的标准模型 325
一、三代费米子 325
二、基本相互作用 326
三、规范玻色子 327
习题 328
第二十章 天体和宇宙 330
20-1 宇宙中的天体 330
一、恒星 331
二、太阳系 332
三、星际物质 332
四、星系和星系团 333
20-2 太阳和它的八大行星 334
一、太阳的结构和活动 334
二、太阳的八大行星 338
20-3 恒星及其演化 342
一、恒星的一般物理特性 343
二、恒星的演化过程略述 346
20-4 致密天体 347
一、白矮星 348
二、中子星 349
三、黑洞 350
20-5 标准宇宙学模型 351
一、大爆炸宇宙学的观测、实验基础 351
二、大爆炸宇宙学的理论基础 353
三、宇宙学的标准模型——大爆炸宇宙学 355
四、宇宙膨胀的规律 356
五、大爆炸宇宙学理论模型的疑难 358
习题 359
习题答案 361
附录 369
（一）物理学常用常量 369
（二）矢量分析中的常用关系式 370
（三）国际单位制的有关规定 372
主要参考资料 373