第4篇 电 磁学 3
第9章 静电场 3
9.1电荷 库仑定律 3
9.1.1电荷及其性质 3
9.1.2库仑定律 4
9.2电场 电场强度 5
9.2.1电场 5
9.2.2电场强度 5
9.2.3电场强度计算 6
9.3高斯定理 10
9.3.1电场线 10
9.3.2电场强度通量 10
9.3.3高斯定理 12
9.4静电场的环路定理 电势能 16
9.4.1静电场力做功的特点 16
9.4.2静电场的环路定理 17
9.4.3电势能 17
9.5电势 18
9.5.1电势 18
9.5.2电势差 19
9.5.3电势的计算 19
9.6等势面 电势梯度 22
9.6.1等势面 22
9.6.2电势梯度 23
9.7电场中的导体 25
9.7.1导体的静电平衡状态及条件 25
9.7.2导体表面的电荷和电场 26
9.7.3静电屏蔽 27
9.8电容 电容器 29
9.8.1孤立导体的电容 29
9.8.2电容器及其电容 30
9.9静电场中的电介质 31
9.9.1电介质的分类 31
9.9.2电介质的极化过程 32
9.9.3有介质时的高斯定理 33
9.9.4电介质中静电场的计算 34
9.9.5电介质的击穿 36
9.10静电场的能量 37
习题 40
第10章 稳恒磁场 45
10.1磁场 磁感应强度 45
10.2毕奥-萨伐尔定律 46
10.2.1毕奥-萨伐尔定律 46
10.2.2运动电荷的磁场 47
10.2.3用毕奥-萨伐尔定律求电流产生的磁场 48
10.3磁通量 磁场的高斯定理 51
10.3.1磁感线 51
10.3.2磁通量 51
10.3.3磁场的高斯定理 53
10.4安培环路定理 54
10.4.1安培环路定理 54
10.4.2安培环路定理的应用 56
10.5磁场对运动电荷的作用 57
10.5.1洛伦兹力 57
10.5.2带电粒子在磁场中的运动 58
10.6磁场对载流导体的作用 62
10.6.1安培力 62
10.6.2磁场作用于载流线圈的磁力矩 64
10.7磁场中的磁介质 65
10.7.1磁介质 65
10.7.2顺磁质与抗磁质的磁化 66
10.7.3磁介质中的安培环路定律 67
10.7.4铁磁质 68
习题 70
第11章 电磁感应 75
11.1电磁感应定律 75
11.1.1法拉第电磁感应定律 75
11.1.2感应电动势的方向 76
11.2动生电动势 79
11.2.1电源的工作原理 79
11.2.2动生电动势 80
11.3感生电动势 82
11.4自感与互感 85
11.4.1自感 85
11.4.2互感 86
11.5磁场能量 89
11.6位移电流 电磁场基本方程的积分形式 91
11.6.1位移电流与全电流安培环路定理 91
11.6.2电磁场 麦克斯韦电磁场方程的积分形式 94
习题 95
第5篇 近代物理 103
第12章 狭义相对论简介 103
12.1爱因斯坦基本原理 103
12.1.1伽利略变换与经典时空观 103
12.1.2狭义相对论产生的背景和条件 104
12.1.3狭义相对论的基本原理 105
12.2爱因斯坦时空观 107
12.2.1同时性的相对性 107
12.2.2长度收缩效应 108
12.2.3时间延缓效应 111
12.3狭义相对论动力学 111
12.3.1质量与速度的关系 112
12.3.2相对论动力学基本方程 113
12.3.3质能关系 113
12.3.4质能公式在原子核裂变和聚变中的应用 114
12.3.5能量和动量关系 116
习题 120
第13章量子论简介 123
13.1黑体辐射 普朗克能量子假设 123
13.1.1黑体 黑体辐射 123
13.1.2斯特藩-玻尔兹曼定律 维恩位移定律 124
13.1.3黑体辐射的瑞利-金斯公式 经典物理的困难 125
13.1.4普朗克假设 普朗克黑体辐射公式 126
13.2光的量子性 128
13.2.1光电效应现象 128
13.2.2光子 爱因斯坦方程 129
13.2.3光的波粒二象性 130
13.2.4康普顿效应 131
13.3氢原子的玻尔理论 134
13.3.1氢原子光谱的规律性 134
13.3.2卢瑟福的原子有核模型 135
13.3.3氢原子的玻尔理论 136
13.3.4玻尔理论的成果和局限性 138
13.4德布罗意波 实物粒子的波动性 139
13.4.1德布罗意波 139
13.4.2德布罗意波的实验证明 139
13.4.3应用举例 141
13.4.4德布罗意波的统计解释 141
13.5海森伯不确定关系 141
13.6波函数 薛定谔方程 143
13.6.1波函数 概率密度 143
13.6.2薛定谔方程 144
13.6.3一维无限深势阱问题 145
13.6.4一维方势垒 隧道效应 148
习题 149
部分习题参考答案 153
参考文献 159