第13章 稳恒磁场 1
13.1磁感应强度 磁场的Gauss定理 1
13.1.1磁场 2
13.1.2磁感应强度 2
13.1.3磁场中的Gauss定理 3
13.2 Biot-Savart定律 5
13.2.1 Biot-Savart定律 5
13.2.2 Biot-Savart定律的应用 6
13.2.3运动电荷的磁场 10
13.3 Ampere环路定理 11
13.3.1 Ampere环路定理 11
13.3.2 Ampere环路定理的应用 12
13.4带电粒子在磁场中的运动 15
13.4.1 Lorentz力 15
13.4.2带电粒子在磁场中的运动 15
13.4.3带电粒子荷质比的测定 17
13.4.4回旋加速器 18
13.4.5 Hall效应 19
13.5磁场对载流导线的作用 21
13.5.1 Ampere定律 21
13.5.2两平行长直电流之间的相互作用 电流的单位 23
13.6磁场对载流线圈的作用 24
13.6.1磁场作用于平面载流线圈的磁力矩 24
13.6.2磁力的功 25
思考题 26
习题 27
第14章 磁介质 32
14.1磁介质 顺磁质和抗磁质的磁化 32
14.1.1磁介质 32
14.1.2顺磁质和抗磁质的磁化 32
14.2磁化强度 磁介质中的Ampere环路定理 33
14.2.1磁化强度 33
14.2.2磁介质中的Ampere环路定理 34
14.3铁磁质及其应用 36
14.3.1铁磁质的特性 36
14.3.2铁磁质应用 39
思考题 39
习题 40
第15章 电磁感应 42
15.1电磁感应定律 42
15.1.1电磁感应基本实验 42
15.1.2 Lenz定律 43
15.1.3 Faraday电磁感应定律 43
15.2动生电动势与金属电子理论 45
15.2.1在磁场中运动的导线内的感应电动势 45
15.2.2动生电动势的电子论解释 46
15.2.3在磁场中转动线圈内的感应电动势和感应电流 48
15.3涡旋电场——感生电动势 48
15.3.1涡旋电场 感生电动势 48
15.3.2电子感应加速器 49
15.3.3涡流 50
15.4自感与互感 51
15.4.1自感现象和自感系数 51
15.4.2互感现象和互感系数 53
15.5磁场的能量 55
15.5.1自感磁能 55
15.5.2互感磁能 55
15.5.3磁能密度 56
思考题 57
习题 57
第16章 Maxwell电磁理论 61
16.1 Maxwell方程组 61
16.1.1位移电流 61
16.1.2位移电流的磁场 62
16.1.3 Maxwell方程组 63
16.2 Hertz实验 64
16.3电磁波 64
16.3.1平面电磁波的性质 64
16.3.2电磁波的能量 65
16.3.3电磁波谱 66
思考题 67
习题 67
第五篇 波动光学 71
第17章 光的干涉 71
17.1光的相干性 杨氏干涉实验 71
17.1.1光的相干性 71
17.1.2杨氏干涉实验 73
17.2干涉条纹的可见度 76
17.2.1干涉条纹的可见度 76
17.2.2光源的非单色性对干涉条纹可见度的影响 77
17.2.3时间相干性 78
17.2.4光源的线度对干涉条纹的影响 79
17.2.5空间相干性 80
17.3 Fresnel公式 81
17.3.1 Fresnel公式的推导 82
17.3.2对Fresnel公式的讨论 83
17.4薄膜干涉 86
17.4.1等倾干涉 86
17.4.2等厚干涉 87
17.4.3薄膜干涉的应用 88
17.5 Michelson干涉仪 90
17.5.1 Michelson干涉仪的工作原理 91
17.5.2 Michelson干涉仪干涉花样形态 91
思考题 92
习题 92
第18章 光的衍射 94
18.1光的衍射现象 94
18.1.1光的衍射现象 94
18.1.2 Huygens-Fresnel原理 95
18.2单缝的Fraunhofer衍射 95
18.2.1单缝的Fraunhofer衍射 95
18.2.2 Fresnel半波带法 96
18.2.3衍射花样的形成及光强分布 97
18.2.4衍射图像的特点 97
18.3圆孔的Fraunhofer衍射 光学仪器的分辨本领 99
18.3.1 Fraunhofer圆孔衍射 99
18.3.2助视光学仪器的分辨本领 100
18.4光栅衍射 衍射光谱 101
18.4.1光栅衍射 101
18.4.2光栅方程 102
18.4.3光栅光谱 103
18.4.4光栅的分辨本领 104
18.5 X射线衍射Bragg公式 105
18.5.1 X射线衍射 105
18.5.2 Bragg公式 106
18.6全息照相原理 107
18.6.1全息照相 107
18.6.2全息记录 108
18.6.3全息再现 109
18.6.4全息照相应用 109
思考题 110
习题 110
第19章 光的偏振 112
19.1自然光和偏振光 112
19.1.1光的偏振 112
19.1.2自然光 112
19.1.3偏振光 113
19.2偏振片的起偏和检偏Malus定律 113
19.2.1偏振片 113
19.2.2偏振片的起偏和检偏 114
19.2.3 Malus定律 114
19.3反射光和折射光的偏振 116
19.3.1反射光的偏振 116
19.3.2折射光的偏振 117
19.4双折射现象 117
19.4.1双折射现象 117
19.4.2寻常光和非常光 118
19.4.3晶体的光轴 主截面 118
19.4.4 o光和e光的相对强度 119
19.4.5 Huygens原理对双折射现象的解释 119
19.4.6应用双折射产生偏振光的仪器 120
19.5椭圆偏振光和圆偏振光 波片 122
19.5.1椭圆偏振光和圆偏振光 122
19.5.2椭圆偏振光和圆偏振光的获得 122
19.5.3波片 123
19.6偏振光的干涉 人为双折射现象 124
19.6.1偏振光的干涉 124
19.6.2人为双折射现象 124
19.7旋光的现象 125
思考题 126
习题 127
第六篇 近代物理基础 131
第20章 狭义相对论基础 131
20.1力学相对论原理和Galileo变换 131
20.1.1力学相对性原理 131
20.1.2经典力学的时空观 131
20.1.3 Galileo变换 132
20.1.4 Newton运动定律的Galileo不变性 132
20.2狭义相对论的基本原理 133
20.2.1 Michelson-Morley实验 133
20.2.2狭义相对论的基本原理 135
20.3狭义相对论的时空观 135
20.3.1同时的相对性 135
20.3.2时间延缓 136
20.3.3长度收缩 138
20.4 Lorentz变换 139
20.4.1 Lorentz变换式 139
20.4.2 Lorentz速度变换式 141
20.5狭义相对论质点动力学简介 143
20.5.1相对论质量和动量 143
20.5.2相对论动能 144
20.5.3质量与能量的关系 145
20.5.4动量与能量的关系 146
思考题 147
习题 147
第21章 量子物理基础 149
21.1热辐射Planck公式 能量子 149
21.1.1辐射和热辐射 149
21.1.2 Kirchhoff定律 150
21.1.3黑体和黑体辐射的经典定律 150
21.1.4 Planck公式 能量子 153
21.2光电效应Einstein的光子理论 155
21.2.1光电效应 155
21.2.2光电效应的实验规律 156
21.2.3光电效应与经典理论的矛盾 156
21.2.4光量子假设和Einstein光电效应方程 157
21.3 Compton效应 159
21.3.1 Compton效应的实验规律 159
21.3.2 Compton效应的量子解释 160
21.4氢原子光谱Bohr的氢原子理论 162
21.4.1氢原子光谱的实验规律 162
21.4.2 Bohr的氢原子理论 164
21.5微观粒子的波粒二象性 不确定关系 169
21.5.1光的波粒二象性 169
21.5.2微观粒子的波粒二象性 169
21.5.3不确定关系 171
21.6 Schrodinger方程 172
21.6.1波函数及其统计解释 172
21.6.2 Schrodinger方程 175
21.7 Schrodinger方程的应用 177
21.7.1一维无限深势阱中运动的粒子 177
21.7.2线性谐振子 178
21.7.3势垒贯穿 180
21.7.4氢原子的量子力学描述 183
21.8电子自旋 四个量子数 188
21.8.1电子自旋 188
21.8.2四个量子数 190
21.9原子的电子层结构 190
21.9.1 Pauli原理 190
21.9.2电子排列的壳层结构 191
21.9.3能量最小原理 191
21.10激光 192
21.10.1自发发射和受激发射 192
21.10.2粒子数反转 193
21.10.3谐振腔 193
21.10.4激光器 194
21.10.5激光的特性及其应用 194
思考题 195
习题 196
参考文献 198
常用物理常数 199
英汉人名对照表 201