第一章 电磁相互作用的引言 1
1.1 电磁相互作用的重要性 1
1.2 电磁学的历史发展 2
8.2 电动势(EMF) 14 4
1.3 本教材的范围和结构 5
第二章 电荷与电流 7
2.1 引言 7
2.2 库仑定律 9
2.3 库仑散射 11
2.4 电流之间的作用力 14
2.5 单位制 15
思考题和习题 18
第三章 电场 21
3.1 引言 21
3.2 电场的定义 23
3.3 基本电荷 25
3.4 电偶极子 28
3.5 分子偶极矩 32
3.6 电势 38
3.7 电偶极子(续) 44
3.8 电四极子 46
3.9 基本粒子和原子核的电矩 50
3.10 分布电荷的电矩 54
思考题和习题 55
第四章 高斯定律 59
4.1 引言 59
4.2 高斯定律的证明 60
4.3 高斯定律的若干应用 63
4.4 万有引力的高斯定律 68
思考题和习题 70
第五章 电容 73
5.1 引言 73
5.2 平行板电容器 74
5.3 示波器 76
5.4 圆柱形电容器 79
5.5 电容器组 80
5.6 贮藏在电容器中的能量 83
思考题和习题 85
第六章 磁场 89
6.1 引言 89
6.2 运动电荷所受的磁力 90
6.3 宇宙射线 93
6.4 电荷在磁场中的运动 96
6.5 质谱仪 99
6.6 范艾伦辐射带 101
6.7 电流所受的磁力 104
思考题和习题 105
第七章 安培定律 110
7.1 引言 110
7.2 电流元之间的作用力 111
7.3 安培定律 116
7.4 电场和磁场的关系 118
7.5 作匀速运动的点电荷产生的场 124
7.6 核聚变动力反应堆 127
7.7 电流环磁偶极矩 129
7.8 电子、原子核和原子的磁偶极矩 132
7.9 非均匀磁场中的磁偶极矩 136
思考题和习题 137
第八章 电磁感应 143
8.1 引言 143
8.3 感生电动势 145
8.4 电子感应加速器 150
8.5 地球的磁场 153
8.6 电感 155
8.7 贮藏在磁场中的能量 158
8.8 LC电路的振荡 160
思考题和习题 163
第九章 麦克斯韦方程组 电磁波 167
9.1 引言 167
9.2 矢量数学基础 168
9.3 高斯定律:麦克斯韦第一和第四方程 170
9.4 安培定律:麦克斯韦第二方程 171
9.5 法拉第定律:麦克斯韦第三方程 175
9.6 麦克斯韦方程组小结 176
9.7 电磁波 177
9.8 麦克斯韦方程组的不变性 186
9.9 电磁辐射 190
9.10 来自太空的电磁波 200
思考题和习题 207
10.1 引言 211
第十章 电介质 211
10.2 电极化和极化率 212
10.3 电位移 215
10.4 有极媒质和无极媒质的静态介电常数 224
10.5 铁电晶体 229
思考题和习题 231
第十一章电流、电阻和金属自由电子论 236
11.1 引言 236
11.2 欧姆定律 237
11.3 活细胞按其体积的分离 240
11.4 费密电子气 244
11.5 电导率随温度的变化 250
11.6 电动势 251
11.7 含有电阻、电容和电感电路中的电流 256
思考题和习题 265
第十二章 固体的能带理论 导体、半导体和绝缘体 269
12.1 引言 269
12.2 金属晶体 270
12.3 能带理论 272
12.4 导体与绝缘体 274
12.5 半导体 276
12.6 霍耳效应 281
12.7 有效质量 282
12.8 p-n结晶体管 284
12.9 超导体 288
思考题和习题 292
第十三章 物质的磁性 296
13.1 引言 296
13.2 磁参量 297
13.3 抗磁性 300
13.4 顺磁性 303
13.5 铁磁性 309
13.6 反铁磁性和亚铁磁性 313
13.7 岩石磁性和大陆漂移 314
思考题和习题 316
14.1 引言 320
第十四章 物质中的电磁波:经典效应 320
14.2 麦克斯韦方程的普遍形式 321
14.3 用复数表示的平面波 322
14.4 各向同性介电媒质中的平面波 324
14.5 斐索实验 331
14.6 导电媒质中的平面波 332
14.7 色散 334
14.8 切伦科夫辐射 339
14.9 偏振 344
14.10 非偏振辐射 349
14.11 双折射 351
思考题和习题 354
第十五章 物质中的电磁波:量子效应 360
15.1 引言 360
15.2 光子与物质的相互作用 361
15.3光频吸收 362
15.4 紫外辐射、x射线和γ射线的吸收 369
15.5 光与生物的相互作用 376
15.6爱因斯坦系数 381
思考题和习题 383
第十六章 磁共振 387
16.1 引言 387
16.2 共振现象 389
16.3 能量吸收和自旋-点阵弛豫 393
16.4 布洛赫方程 400
16.5 化学交换 405
16.6 化学位移和电子耦合的自旋相互作用 408
16.7 固体中的核磁偶极相互作用 412
16.8 核自旋-点阵弛豫 415
16.9 固体中的电子顺磁共振 418
16.10 核四极共振 422
16.11 质子磁强计 427
思考题和习题 429
17.1 引言 436
第十七章 双光束干涉 436
17.2 相干辐射的干涉 438
17.3 时间相干性 444
17.4 空间相干性 448
17.5 射电天文学中的干涉仪 452
17.6 强度干涉量度学 455
17.7 迈克耳逊干涉仪 456
17.8 迈克耳逊——莫雷实验 460
思考题和习题 461
第十八章 多光束干涉 467
18.1 引言 467
18.2 薄板的多次反射 468
18.3 法布里-珀罗干涉仪 471
18.4 多层薄膜 475
思考题和习题 480
第十九章 衍射 484
19.1 引言 484
19.2 夫琅和费衍射和菲涅耳衍射 485
19.3 单缝夫琅和费衍射(定性) 487
19.4 夫琅和费衍射的菲涅耳-基尔霍夫公式 490
19.5 衍射光栅 496
19.6 菲涅耳衍射 499
19.7 x-射线和粒子的衍射 502
19.8 空间滤光 507
19.9 全息术 513
思考题和习题 516
第二十章 非线性光学与激光器 521
20.1 引言 521
20.2 非线性光学效应 522
20.3 激光原理 527
20.4 在媒质中的放大和激光作用的阈值条件 530
20.5 激光器的基本类型 534
20.6 用激光器观察非线性光学效应 543
思考题和习题 547
附录 549
习题奇数题答案 567