第三篇 电磁学 4
第8章 静电场 4
8.1电场与电场强度 4
8.1.1电荷 4
8.1.2库仑力 5
8.1.3电场与电场强度 6
8.1.4电场强度的计算 8
8.1.5带电体在外电场中所受的作用力 13
8.2静电场的高斯定理 13
8.2.1电场线与电通量 13
8.2.2高斯定理 15
8.2.3高斯定理的应用 17
8.3电势 20
8.3.1静电场的保守性与电势能 20
8.3.2电势与电势差 22
8.3.3电势的计算 22
8.3.4 场强与电势的关系 25
8.4静电场中的导体 28
8.4.1静电感应 28
8.4.2导体静电平衡条件 28
8.4.3导体上的电荷分布 29
8.4.4感应电荷对场强的作用 30
8.4.5有导体存在时静电场的分布 30
8.4.6静电的应用 32
8.5电介质 33
8.5.1电介质及其分类 33
8.5.2电介质的极化 34
8.5.3介质对静电场的影响 35
8.5.4电位移矢量与介质中的高斯定理 36
8.6静电场的能量 38
8.6.1电容与电容器 38
8.6.2电容器的储能 40
8.6.3静电场的能量 41
本章提要 47
思考题 50
习题 51
第9章 稳恒磁场 57
9.1磁场与磁感应强度 57
9.1.1磁现象的电本质 57
9.1.2电流与电流密度 58
9.1.3磁场 磁感应强度 60
9.2磁场中的高斯定理 62
9.2.1磁场线 62
9.2.2磁通量 62
9.2.3磁场中的高斯定理 62
9.3电流产生磁场的规律 63
9.3.1电流元周围空间的磁场 毕奥-萨伐尔定律 63
9.3.2磁感应强度的叠加原理 64
9.3.3运动电荷周围空间的磁场 64
9.3.4利用毕奥-萨伐尔定律和叠加原理求解电流周围空间的磁场 65
9.4安培环路定理及其应用 68
9.4.1安培环路定理 68
9.4.2安培环路定理验证 68
9.4.3注意点 69
9.4.4安培环路定理的应用 70
9.5磁场对运动电荷及电流的作用 71
9.5.1洛伦兹力及其应用 71
9.5.2霍尔效应 73
9.5.3磁流体发电 74
9.5.4磁场对通电导线的作用力 安培力 74
9.6磁力的功 77
9.6.1磁力对运动载流导线的功 77
9.6.2磁力矩对转动载流线圈的功 77
9.7磁介质 77
9.7.1磁介质的磁化 78
9.7.2磁介质与磁场相互作用 81
9.7.3铁磁性 82
本章提要 87
思考题 89
习题 89
第10章电磁感应 98
10.1电磁感应定律 98
10.1.1电磁感应现象 98
10.1.2电源电动势 99
10.1.3楞次定律 99
10.1.4法拉第电磁感应定律 100
10.2动生电动势与感生电动势 101
10.2.1动生电动势 101
10.2.2感生电动势 感生电场 104
10.3自感和互感 109
10.3.1自感现象 自感系数 109
10.3.2互感现象 互感系数 110
10.4磁场能量 113
10.4.1载流线圈的磁能 113
10.4.2磁场能量与能量密度 114
10.5麦克斯韦方程组与电磁波 114
10.5.1全电流定律 114
10.5.2麦克斯韦方程组 118
10.5.3电磁波的产生和传播 120
10.5.4电磁场的物质性 123
本章提要 128
思考题 132
习题 132
第四篇 光学 139
第11章 光学 139
11.1光源的发光原理及光的相干性 139
11.1.1光源的发光原理及发光特点 139
11.1.2光的叠加与光的干涉 140
11.1.3光程和光程差 142
11.2分波面干涉 144
11.2.1杨氏双缝干涉实验 144
11.2.2其他分波面干涉装置 147
11.3分振幅干涉 148
11.3.1薄膜干涉的光程差公式 149
11.3.2增透膜与增反膜 150
11.3.3薄膜的等厚干涉 151
11.3.4等倾干涉 155
11.3.5迈克耳孙干涉仪 156
11.3.6光的空间相干性与时间相干性 157
11.4光的衍射 158
11.4.1光的衍射现象及其分类 158
11.4.2惠更斯-菲涅耳原理 159
11.4.3夫琅禾费单缝衍射 159
11.4.4圆孔衍射 163
11.4.5光学仪器的分辨本领 164
11.5光栅衍射 165
11.5.1光栅 165
11.5.2光栅衍射 165
11.5.3光谱与光谱分析 167
11.6 X射线的衍射 170
11.7光的偏振 171
11.7.1自然光与偏振光 172
11.7.2产生偏振光的方法及规律 173
11.7.3椭圆偏振光和圆偏振光 179
11.7.4偏振光干涉 179
11.7.5人工双折射现象 182
11.7.6旋光现象 183
11.8几何光学初步 184
11.8.1几何光学三定律 184
11.8.2惠更斯原理与费马定理 184
11.8.3共轴球面组傍轴成像 187
11.8.4薄透镜 191
11.8.5理想光具组理论 193
本章提要 201
思考题 204
习题 205
第五篇 近代物理 213
第12章 狭义相对论 213
12.1绝对时空观与力学相对性原理 213
12.1.1经典力学的思想基础——绝对时空观 213
12.1.2经典力学的坐标变换——伽利略变换 213
12.1.3速度及加速度变换 214
12.1.4迈克耳孙-莫雷实验 215
12.1.5力学相对性原理 216
12.2狭义相对论基本原理与洛伦兹变换 217
12.2.1狭义相对论诞生的历史背景 217
12.2.2相对论的基本原理 217
12.2.3洛伦兹坐标变换 217
12.2.4相对论速度变换 221
12.3相对论中的时间和空间 222
12.3.1同时的相对性 223
12.3.2时间间隔的相对性 223
12.3.3因果关系的绝对性和必要条件 224
12.3.4长度（距离）的相对性 225
12.4相对论动力学基础 228
12.4.1相对论中的质量 228
12.4.2相对论中的动量 229
12.4.3动力学基本方程 229
12.4.4质能关系 230
12.4.5能量与动量的关系 231
本章提要 237
思考题 239
习题 239
第13章 早期量子论 243
13.1黑体辐射和普朗克量子假设 243
13.1.1绝对黑体 基尔霍夫辐射定律 244
13.1.2黑体辐射实验定律 245
13.1.3普朗克量子假设 247
13.2光电效应 250
13.2.1光电效应实验的规律 250
13.2.2光的波动说遇到的困难 251
13.2.3爱因斯坦的光电效应方程 252
13.3康普顿效应 254
13.3.1康普顿效应实验及其规律 254
13.3.2康普顿效应的理论解释——光子理论的解释 256
13.4氢原子光谱 玻尔氢原子理论 258
13.4.1氢原子光谱的实验规律 258
13.4.2玻尔的氢原子理论 259
13.4.3氢原子光谱的理论解释 261
13.4.4玻尔理论的意义与局限性 265
13.5微观粒子的波动性和状态描述 265
13.5.1德布罗意波 265
13.5.2德布罗意假设的实验验证 267
13.5.3物质波波函数及其统计解释 269
13.5.4波函数满足的条件及态叠加原理 271
13.6不确定关系 273
13.6.1不确定关系及其物理意义 273
13.6.2不确定关系的应用 275
13.7薛定谔方程 277
13.7.1薛定谔方程 277
13.7.2薛定谔方程的应用 280
本章提要 295
思考题 298
习题 298
下册习题参考答案 300