第三篇 电磁学 2
第9章 静电场 2
9.1 电场强度 2
9.1.1 电荷及其性质 2
9.1.2 库仑定律 3
9.1.3 电场强度 4
9.1.4 带电体在外电场中所受的作用 11
9.2 静电场中的高斯定理 12
9.2.1 电通量 12
9.2.2 静电场中的高斯定理 13
9.3.1 静电场的环路定理 19
9.3 静电场的环路定理 电势 19
9.3.2 电势和电势差 21
9.3.3 等势面 电势梯度 25
9.4 静电场中的导体 27
9.4.1 导体的静电平衡 27
9.4.2 有导体存在时场强与电势的计算 28
9.4.3 静电的应用 31
9.5 静电场中的介质 32
9.5.1 电介质的极化 32
9.5.2 电介质中的电场 34
9.5.3 电位移矢量 电介质中的高斯定理 37
9.6 静电场的能量 39
9.6.1 电容和电容器 39
9.6.2 电容器的储能 42
9.6.3 静电场的能量 43
本章提要 45
思考题 47
习题 48
第10章 稳恒磁场 51
10.1 磁感应强度 51
10.1.1 磁现象 磁场 51
10.1.2 电流和电流密度 52
10.1.3 磁感应强度 54
10.2 磁场中的高斯定理 55
10.2.1 磁感应线 55
10.2.2 磁通量 55
10.2.3 磁场中的高斯定理 56
10.3 毕奥—萨伐尔定理及其应用 57
10.3.1 稳恒电流的磁场 57
10.3.2 运动电荷的磁场 58
10.3.3 载流线圈的磁矩 59
10.3.4 毕奥—萨伐尔定律的应用 59
10.4 磁场的安培环路定理 63
10.4.1 安培环路定理 63
10.4.2 安培环路定理的应用 65
10.5 磁场对运动电荷和载流导线的作用 69
10.5.1 洛伦兹力 69
10.5.2 带电粒子在磁场中的运动 69
10.5.3 霍耳效应 71
10.5.4 洛伦兹力在科学与工程技术中的应用实例 72
10.5.5 安培力 76
10.6 磁力的功 81
10.6.1 磁力对载流导线做功 81
10.6.2 磁力矩对转动载流线圈做功 81
10.7 磁介质 83
10.7.1 磁介质的分类 83
10.7.2 顺磁质与抗磁质的磁化 84
10.7.3 磁场强度、磁介质中的安培环路定理 85
10.7.4 铁磁质 88
本章提要 92
思考题 93
习题 95
第11章 电磁感应 电磁场 99
11.1 电磁感应的基本定律 99
11.1.1 电磁感应现象 99
11.1.2 法拉第电磁感应定律 100
11.2 动生电动势 102
11.2.1 电源 电动势 102
11.2.2 动生电动势 103
11.3 感生电动势和感生电场 105
11.3.1 感生电动势 涡旋电场 105
11.3.2 电子感应加速器 108
11.3.3 涡电流 108
11.4.1 自感 110
11.4 自感应 互感应 110
11.4.2 互感 111
11.5 磁场的能量 113
11.5.1 自感磁能 113
11.5.2 互感磁能 114
11.5.3 磁场能量 114
11.6 位移电流和全电流定律 115
11.6.1 位移电流 115
11.6.2 全电流定律 117
11.7 麦克斯韦方程组 119
11.8 电磁波 121
11.8.1 电磁波的波动方程 121
11.8.2 电磁波的辐射 123
11.8.3 平面电磁波的传播 125
11.8.4 电磁波谱 126
11.9 电磁场的物质性 127
11.9.1 电磁场的能量 坡印廷矢量 127
11.9.2 电磁场的动量 129
本章提要 130
思考题 132
习题 134
第四篇 光学 139
第12章 波动光学 139
12.1 光的相干性 139
12.1.1 光源 139
12.1.3 光程 光程差 141
12.1.2 光的相干性 141
12.2 分波面干涉 143
12.2.1 杨氏双缝干涉 143
12.2.2 菲涅耳双面镜 劳埃德镜 145
12.3 分振幅干涉 146
12.3.1 薄膜干涉 146
12.3.2 薄膜的等厚干涉 148
12.3.3 薄膜的等倾干涉 151
12.3.4 迈克耳孙干涉仪 153
12.4 光的衍射 155
12.4.1 光的衍射现象及其分类 155
12.4.2 惠更斯—菲涅耳原理 156
12.4.3 单缝衍射 157
12.4.4 圆孔夫琅禾费衍射 160
12.4.5 光学仪器的分辨本领 161
12.5 光栅 163
12.5.1 光栅衍射现象 163
12.5.2 光栅衍射规律 163
12.5.3 光栅光谱 165
12.6 X射线衍射 166
12.7 光的偏振 167
12.7.1 自然光 偏振光 168
12.7.2 偏振片的起偏与检偏 169
12.7.3 马吕斯定律 170
12.7.4 反射和折射光的偏振 171
12.7.5 晶体的双折射 173
12.8.1 偏振光的干涉 175
12.8 偏振光的干涉 人为双折射 旋光现象 175
12.8.2 人为双折射 176
12.8.3 旋光现象 177
本章提要 178
思考题 180
习题 181
第五篇 量子物理 185
第13章 量子力学基础 185
13.1 黑体辐射和普朗克量子假设 185
13.1.1 黑体辐射 185
13.1.2 普朗克量子假设和普朗克公式 188
13.2.1 光电效应 190
13.2 光的量子性 190
13.2.2 康普顿效应 193
13.3 玻尔的氢原子理论 196
13.3.1 氢原子光谱 196
13.3.2 玻尔氢原子理论 197
13.4 实物粒子的波粒二象性 201
13.4.1 德布罗意波 201
13.4.2 德布罗意波的实验证明 202
13.4.3 德布罗意波的应用 203
13.4.4 德布罗意波的统计的解释 204
13.5 不确定性关系 205
13.6.1 波函数 概率密度 209
13.6 薛定谔方程 209
13.6.2 薛定谔方程 211
13.6.3 一维无限深方势阱 213
13.6.4 一维方势垒 隧道效应 215
13.7 算符与平均值 216
13.7.1 算符的本征值和本征函数 216
13.7.2 力学量的算符表示 217
13.7.3 态叠加原理 219
13.7.4 力学量测量结果概率，平均值 219
13.7.5 算符的对易和不确定关系 220
13.8 氢原子的量子理论 222
13.8.1 氢原子的薛定谔方程 222
13.8.2 量子化条件三个量子数 223
13.8.3 电子云 224
13.9 多电子原子中的电子分布 226
13.9.1 电子自旋，自旋量子数 226
13.9.2 多电子原子中的电子分布 227
13.10 激光原理 229
13.10.1 激光的特性 229
13.10.2 原子的激发、辐射与吸收 230
13.10.3 粒子数反转分布 232
13.10.4 光学谐振腔 234
13.10.5 激光器 235
本章提要 236
思考题 240
习题 241
第14章 原子核物理和粒子物理简介 243
14.1 原子核的基本性质 243
14.1.1 原子核的组成 243
14.1.2 原子核的大小 244
14.1.3 核力 244
14.1.4 核的自旋与磁矩 245
14.2 原子核的结合能 裂变和聚变 245
14.2.1 原子核的结合能 245
14.2.2 重核的裂变 247
14.2.3 轻核的聚变 248
14.3.1 放射性衰变 250
14.3 原子核的放射性衰变 250
14.3.2 放射性衰变规律 251
14.3.3 放射性强度 252
14.4 粒子物理简介 253
14.4.1 粒子的基本特征 253
14.4.2 粒子的相互作用及其统一模型 254
14.4.3 粒子的分类 254
14.4.4 夸克模型 256
本章提要 258
思考题 259
习题 260
习题答案 262