第4篇 电磁学 3
第15章 静电场 3
15.1电荷 3
15.2库仑定律与叠加原理 6
15.3电场和电场强度 8
15.4静止的点电荷的电场及其叠加 10
15.5电场线和电通量 15
15.6高斯定律 17
15.7利用高斯定律求静电场的分布 19
提要 23
思考题 24
习题 25
第16章 电势 29
16.1静电场的保守性 29
16.2电势差和电势 31
16.3电势叠加原理 33
16.4电势梯度 36
16.5电荷在外电场中的静电势能 38
16.6电荷系的静电能 40
16.7静电场的能量 42
提要 44
思考题 45
习题 45
第17章 静电场中的导体 50
17.1导体的静电平衡条件 50
17.2静电平衡的导体上的电荷分布 51
17.3有导体存在时静电场的分析与计算 53
17.4静电屏蔽 55
17.5唯一性定理 56
提要 58
思考题 59
习题 59
今日物理趣闻J大气电学 62
J.1晴天大气电场 63
J.2雷暴的电荷和电场 65
J.3闪电 67
第18章 静电场中的电介质 70
18.1电介质对电场的影响 70
18.2电介质的极化 71
18.3 D的高斯定律 74
18.4电容器和它的电容 79
18.5电容器的能量 81
提要 84
思考题 84
习题 85
第19章 恒定电流 90
19.1电流和电流密度 90
19.2恒定电流与恒定电场 92
19.3欧姆定律和电阻 94
19.4电动势 96
19.5有电动势的电路 98
19.6电容器的充电与放电 100
19.7电流的一种经典微观图像 102
提要 104
思考题 105
习题 106
第20章 磁场和它的源 108
20.1磁力与电荷的运动 108
20.2磁场与磁感应强度 109
20.3毕奥-萨伐尔定律 112
20.4匀速运动点电荷的磁场 117
20.5安培环路定理 119
20.6利用安培环路定理求磁场的分布 121
20.7.与变化电场相联系的磁场 124
20.8电场和磁场的相对性和统一性 127
提要 128
思考题 129
习题 130
科学家介绍 麦克斯韦 133
第21章 磁力 136
21.1带电粒子在磁场中的运动 136
21.2霍尔效应 138
21.3载流导线在磁场中受的磁力 140
21.4载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩 142
21.5平行载流导线间的相互作用力 144
提要 146
思考题 147
习题 148
今日物理趣闻K 等离子体 154
K.1物质的第四态 154
K.2等离子体内的磁场 156
K.3磁场对等离子体的作用 157
K.4热核反应 158
K.5等离子体的约束 160
K.6冷聚变 162
第22章 磁场中的磁介质 164
22.1磁介质对磁场的影响 164
22.2原子的磁矩 165
22.3磁介质的磁化 168
22.4 H的环路定理 170
22.5铁磁质 172
22.6简单磁路 177
提要 178
思考题 179
习题 180
第23章 电磁感应 183
23.1法拉第电磁感应定律 183
23.2动生电动势 185
23.3感生电动势和感生电场 188
23.4互感 191
23.5自感 192
23.6磁场的能量 195
提要 197
思考题 197
习题 198
科学家介绍 法拉第 202
今日物理趣闻L超导电性 205
L.1超导现象 205
L.2临界磁场 206
L.3超导体中的电场和磁场 207
L.4第二类超导体 208
L.5 BCS理论 209
L.6约瑟夫森效应 210
L.7超导在技术中的应用 212
L.8高温超导 213
第24章 麦克斯韦方程组和电磁辐射 215
24.1麦克斯韦方程组 215
24.2加速电荷的电场 218
24.3加速电荷的磁场 220
24.4电磁波的能量 223
24.5同步辐射 226
24.6电磁波的动量 227
24.7 A-B效应 229
提要 231
思考题 231
习题 232
第5篇 近代物理 237
第25章 狭义相对论基础 237
25.1牛顿相对性原理和伽利略变换 237
25.2爱因斯坦相对性原理和光速不变 240
25.3同时性的相对性和时间延缓 241
25.4长度收缩 246
25.5洛伦兹坐标变换 248
25.6相对论速度变换 251
25.7相对论质量 254
25.8力和加速度的关系 256
25.9相对论动能 257
25.10相对论能量 259
25.11动量和能量的关系 262
25.12相对论力的变换 264
提要 265
思考题 267
习题 267
科学家介绍 爱因斯坦 270
今日物理趣闻M弯曲的时空——广义相对论简介 273
M.1等效原理 273
M.2光线的偏折和空间弯曲 275
M.3广义相对论 277
M.4引力时间延缓 278
M.5引力波 279
M.6黑洞 281
今日物理趣闻N大爆炸和宇宙膨胀 283
N.1现时的宇宙 283
N.2宇宙膨胀和大爆炸 284
N.3从大爆炸到今天 286
N.4宇宙的未来 289
N.5至大和至小的理论结合起来了 292
第26章 波粒二象性 294
26.1黑体辐射 294
26.2光电效应 297
26.3光的二象性 光子 299
26.4康普顿散射 302
26.5粒子的波动性 305
26.6概率波与概率幅 308
26.7不确定关系 312
提要 316
思考题 317
习题 318
科学家介绍 德布罗意 321
第27章 薛定谔方程 323
27.1薛定谔得出的波动方程 323
27.2无限深方势阱中的粒子 327
27.3势垒穿透 331
27.4谐振子 335
提要 337
思考题 338
习题 338
科学家介绍 薛定谔 340
第28章 原子中的电子 342
28.1氢原子 342
28.2电子的自旋与自旋轨道耦合 351
28.3微观粒子的不可分辨性和泡利不相容原理 356
28.4各种原子核外电子的组态 358
28.5 X射线 362
28.6激光 365
28.7分子结构 369
28.8分子的转动和振动能级 373
提要 377
思考题 379
习题 379
科学家介绍 玻尔 383
今日物理趣闻O 自由电子激光 385
今日物理趣闻P激光应用二例 388
P.1多光子吸收 388
P.2激光冷却与捕陷原子 390
第29章 固体中的电子 393
29.1自由电子按能量的分布 393
29.2金属导电的量子论解释 397
29.3量子统计 398
29.4能带导体和绝缘体 402
29.5半导体 404
29.6 PN结 406
29.7半导体器件 407
提要 409
思考题 410
习题 411
今日物理趣闻Q新奇的纳米科技 412
Q.1什么是纳米科技 412
Q.2纳米材料 413
Q.3纳米器件 414
第30章 核物理 417
30.1核的一般性质 417
30.2核力 421
30.3核的结合能 422
30.4核的液滴模型 425
30.5放射性和衰变定律 427
30.6 α衰变 431
30.7穆斯堡尔效应 434
30.8 β衰变 438
30.9核反应 441
提要 444
思考题 445
习题 445
元素周期表 448
数值表 449
习题答案 451
诺贝尔物理学奖获得者名录 462