第4篇 电磁学 4
第9章 电荷与真空中的静电场 4
9.1电荷 库仑定律 4
9.1.1电荷的量子化 4
9.1.2电荷守恒定律 4
9.1.3真空中的库仑定律 5
9.2电场和电场强度 6
9.2.1电场 6
9.2.2电场强度 6
9.2.3点电荷与点电荷系的电场强度 7
9.2.4电场强度的计算 9
9.3电通量 真空中静电场的高斯定理 12
9.3.1电场线 12
9.3.2电通量 14
9.3.3真空中静电场的高斯定理 15
9.3.4高斯定理的应用 16
9.4静电场力的功 真空中静电场的环路定理 18
9.4.1静电场力做功的特点 19
9.4.2静电场的环路定理 19
9.5电势 20
9.5.1电势能 20
9.5.2电势和电势差 21
9.5.3点电荷的电势 电势的叠加原理 22
9.5.4电势的计算 23
9.6电场强度和电势的关系 25
9.6.1等势面 25
9.6.2电场强度与电势梯度 26
习题9 27
第10章 导体和电介质中的静电场 31
10.1静电场中的导体 31
10.1.1导体的静电平衡 31
10.1.2静电平衡时导体上的电荷分布 32
10.1.3静电屏蔽 33
10.2电容及电容器 34
10.2.1孤立导体的电容 35
10.2.2电容器的电容 35
10.2.3几种常见的电容器 36
10.2.4电容器的串联和并联 37
10.3静电场中的电介质 39
10.3.1电介质的极化 39
10.3.2电介质对电容器电容的影响 40
10.3.3电介质中的静电场 41
10.3.4电介质中的高斯定理 42
10.4静电场的能量 44
10.4.1电容器储存的能量 44
10.4.2静电场的能量 45
习题10 46
第11章 恒定电流与真空中的恒定磁场 50
11.1恒定电流和恒定电场 电动势 50
11.1.1电流形成的条件 50
11.1.2恒定电流和恒定电场 51
11.1.3电流和电流密度 51
11.1.4欧姆定律的微分形式焦耳-楞次定律的微分形式 53
11.1.5电源及电源电动势 55
11.2恒定磁场和磁感应强度 57
11.2.1磁性起源于电荷的运动 57
11.2.2磁场 磁感应强度 58
11.3毕奥-萨伐尔定律 60
11.3.1毕奥-萨伐尔定律 60
11.3.2毕奥-萨伐尔定律应用举例 61
11.3.3匀速运动电荷的磁场 68
11.4真空中磁场的高斯定理 69
11.4.1磁感应线 69
11.4.2磁通量 70
11.4.3 真空中恒定磁场的高斯定理 70
11.5真空中恒定磁场的安培环路定理 71
11.5.1恒定磁场的安培环路定理 71
11.5.2安培环路定理的应用 73
11.6磁场对运动电荷和载流导线的作用 76
11.6.1洛伦兹力 76
11.6.2带电粒子在磁场中的运动 77
11.6.3应用电场和磁场控制带电粒子的实例 78
11.6.4安培力 81
11.7磁力的功 86
11.7.1磁力对运动载流导线的功 86
11.7.2磁力矩对转动载流线圈的功 86
习题11 88
第12章磁介质中的恒定磁场 94
12.1磁介质及其磁化 94
12.1.1磁介质及其分类 94
12.1.2分子磁矩 分子附加磁矩 95
12.1.3顺磁质和抗磁质的磁化 96
12.1.4磁化强度矢量与磁化电流 97
12.2磁介质中的高斯定理和安培环路定理 99
12.2.1磁介质中的高斯定理 99
12.2.2磁介质中的安培环路定理 99
12.3铁磁质 102
12.3.1铁磁质的特点 102
12.3.2铁磁质的起始磁化曲线 磁滞回线 102
12.3.3磁畴 103
习题12 104
第13章电磁场与麦克斯韦方程组 107
13.1电磁感应定律 107
13.1.1电磁感应现象 107
13.1.2法拉第电磁感应定律 108
13.1.3楞次定律 108
13.1.4全磁通 感应电流 感应电量 110
13.2动生电动势 112
13.2.1产生动生电动势的原因——洛伦兹力 112
13.2.2动生电动势的计算 113
13.3感生电动势 115
13.3.1产生感生电动势的原因——感生电场 115
13.3.2感生电场及感生电动势的计算 116
13.4自感与互感 117
13.4.1自感现象 自感系数 117
13.4.2自感系数及自感电动势的计算 118
13.4.3互感现象及互感系数 119
13.4.4互感系数及互感电动势的计算 120
13.4.5 LC谐振电路 122
13.5磁场的能量 123
13.5.1自感线圈的磁能 123
13.5.2磁场的能量 124
13.6位移电流与电磁场 125
13.6.1位移电流的引入 126
13.6.2全电流定律 127
13.6.3电磁场 128
13.7麦克斯韦方程组与电磁波 129
13.7.1麦克斯韦方程组 129
13.7.2电磁波 130
13.7.3平面电磁波的性质 130
13.7.4平面电磁波的能量密度和能流密度 131
13.7.5电偶极振子发射的电磁波 132
13.7.6电磁波谱 133
习题13 134
第5篇 光学 142
第14章 波动光学 142
14.1光的相干性 142
14.1.1光的电磁理论 142
14.1.2光的相干性 143
14.1.3普通光源发光微观机制的特点 144
14.1.4光程 薄透镜不引起附加光程差 145
14.2双缝干涉 146
14.2.1杨氏双缝实验 146
14.2.2劳埃德镜 149
14.3薄膜干涉 151
14.3.1薄膜干涉 151
14.3.2等厚干涉——劈尖干涉和牛顿环 153
14.3.3增反膜和增透膜 156
14.3.4等倾干涉 157
14.3.5迈克耳孙干涉仪 158
14.4单缝衍射和圆孔衍射 159
14.4.1惠更斯-菲涅耳原理 159
14.4.2单缝夫琅禾费衍射 161
14.4.3圆孔衍射和光学仪器的分辨本领 165
14.5光栅衍射 167
14.5.1衍射光栅 167
14.5.2光栅方程 169
14.5.3光栅光谱和色分辨本领 170
14.6 X射线的衍射 172
14.7光的偏振现象 173
14.7.1光的偏振态 173
14.7.2偏振片 马吕斯定律 175
14.8反射和折射时的偏振现象布儒斯特定律 177
14.9双折射现象 178
14.9.1晶体双折射现象的基本规律 178
14.9.2惠更斯对双折射现象的解释 180
14.9.3偏振棱镜 183
14.10偏振光的干涉 人为双折射现象旋光现象 185
14.10.1偏振光的干涉 185
14.10.2人为双折射现象 186
14.10.3旋光现象 188
习题14 189
第6篇 量子物理基础 196
第15章 早期量子论 196
15.1黑体辐射和普朗克量子假设 196
15.1.1黑体辐射及其基本规律 196
15.1.2普朗克量子假设 198
15.2光电效应和光的量子性 200
15.2.1光电效应 200
15.2.2爱因斯坦光子假说 203
15.3康普顿散射 205
15.4玻尔氢原子理论 208
15.4.1经典氢原子模型 209
15.4.2氢原子光谱 210
15.4.3玻尔氢原子理论 211
习题15 214
第16章 量子力学简介 217
16.1微观粒子的波粒二象性和不确定关系式 217
16.1.1微观粒子的波粒二象性 217
16.1.2不确定关系式 220
16.2波函数及其统计解释 223
16.2.1概率波 224
16.2.2态叠加原理 227
16.3薛定谔方程 228
16.4一维定态问题 232
16.4.1一维无限深方势阱 232
16.4.2隧道效应 235
16.4.3一维谐振子 237
16.5原子中的电子 原子的壳层结构 239
16.5.1氢原子中电子的波函数及其概率分布 239
16.5.2电子的自旋 施特恩-格拉赫实验 242
16.5.3泡利原理 多电子原子的壳层结构 243
16.5.4元素周期表 274
习题16 274