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第11章 静电场1

11.1 电荷 库仑定律1

11.1.1 电荷 电荷守恒定律1

11.1.2 库仑定律2

11.1.3 静电力叠加原理3

11.2 电场 电场强度4

11.2.1 电场4

11.2.2 电场强度5

11.2.3 电场强度叠加原理6

11.3 电场强度和电场力的计算7

11.3.1 点电荷电场中的电场强度8

11.3.2 点电荷系电场中的电场强度8

11.3.3 连续分布电荷电场中的电场强度10

11.3.4 电荷在电场中所受的力15

11.4 电通量 真空中静电场的高斯定理17

11.4.1 电场线17

11.4.2 电通量18

11.4.3 高斯定理19

11.4.4 高斯定理的应用示例21

11.5 静电场的环路定理 电势24

11.5.1 静电力的功24

11.5.2 静电场的环路定理25

11.5.3 电势能26

11.5.4 电势 电势差26

11.5.5 电势的计算27

11.6 等势面 电场强度与电势的关系30

11.6.1 等势面30

11.6.2 电场强度与电势的关系31

11.7 静电场中的金属导体33

11.7.1 金属导体的电结构33

11.7.2 导体的静电平衡条件33

11.7.3 静电平衡时导体上的电荷分布35

11.7.4 静电屏蔽37

11.7.5 计算示例38

11.8 静电场中的电介质39

11.8.1 电介质的电结构39

11.8.2 电介质在外电场中的极化现象41

11.9 有电介质时的静电场和高斯定理42

11.9.1 有电介质时的静电场42

11.9.2 有电介质时静电场的高斯定理 电位移矢量D43

11.9.3 有电介质时静电场的高斯定理的应用45

11.10 电容 电容器48

11.10.1 孤立导体的电容48

11.10.2 电容器的电容49

11.10.3 电容器的串联和并联52

11.11 电场的能量54

习题1156

第12章 稳恒磁场62

12.1 恒定电流62

12.1.1 电流62

12.1.2 电流密度63

12.1.3 电流的连续性方程 稳恒电场64

12.1.4 欧姆定律64

12.1.5 焦耳定律65

12.1.6 电源 电动势66

12.2 磁的基本现象67

12.2.1 磁现象的早期认识68

12.2.2 磁力、磁性的起源69

12.3 磁场 磁感应强度70

12.3.1 磁场70

12.3.2 磁感应强度71

12.4 毕奥－萨伐尔定律及其应用72

12.4.1 毕奥－萨伐尔定律72

12.4.2 应用示例74

12.4.3 运动电荷的磁场78

12.5 磁感应线 磁通量 真空中磁场的高斯定理79

12.5.1 磁感应线79

12.5.2 磁通量81

12.5.3 真空中磁场的高斯定理81

12.6 安培环路定理82

12.6.1 安培环路定理82

12.6.2 应用示例85

12.7 磁场对载流导线的作用 安培定律88

12.7.1 安培定律88

12.7.2 两条无限长直电流之间的相互作用力“安培”的定义89

12.7.3 均匀磁场中的载流线圈91

12.8 带电粒子在电场和磁场中的运动95

12.8.1 磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力95

12.8.2 带电粒子在电场和磁场中的运动97

12.9 磁场中的磁介质100

12.9.1 磁介质在外磁场中的磁化现象100

12.9.2 抗磁质和顺磁质的磁化机理101

12.9.3 磁介质的磁导率102

12.10 有磁介质时磁场的高斯定理和安培环路定律103

12.11 铁磁质105

12.11.1 铁磁质的磁化特性 磁滞回线105

12.11.2 铁磁性的磁畴理论106

习题12107

第13章 电磁感应和电磁场理论基础113

13.1 电磁感应及其基本定律113

13.1.1 电磁感应现象113

13.1.2 楞次定律114

13.1.3 法拉第电磁感应定律115

13.2 动生电动势120

13.2.1 动生电动势120

13.2.2 动生电动势的表达式121

13.3 感生电动势 涡旋电场124

13.3.1 感生电动势与感生电场 涡旋电场124

13.3.2 电子感应加速器125

13.3.3 涡电流及其应用126

13.4 自感和互感127

13.4.1 自感127

13.4.2 互感130

13.5 磁场的能量132

13.6 麦克斯韦的位移电流假设134

13.7 麦克斯韦方程组的积分形式137

13.7.1 电场137

13.7.2 磁场138

13.7.3 电磁场的麦克斯韦方程组（积分形式）139

13.8 电磁振荡 电磁波140

13.8.1 电磁振荡140

13.8.2 电磁波142

13.8.3 电磁波的辐射和传播143

13.8.4 电磁波的能量145

13.9 电磁波谱147

习题13149

第14章 几何光学154

14.1 几何光学的基本定律154

14.1.1 光的直进定律155

14.1.2 光的反射定律 平面镜155

14.1.3 光的折射定律 全反射157

14.2 棱镜159

14.2.1 棱镜 全反射棱镜159

14.2.2 棱镜的偏向角161

14.2.3 光的色散161

14.3 球面傍轴成像163

14.3.1 基本概念和符号法则163

14.3.2 球面反射成像165

14.3.3 球面折射成像167

14.4 薄透镜的成像169

14.4.1 透镜169

14.4.2 薄透镜的成像公式170

14.4.3 薄透镜的焦距172

14.4.4 薄透镜成像的作图法173

14.5 光学仪器简介174

14.5.1 眼睛174

14.5.2 放大镜174

14.5.3 显微镜175

14.5.4 望远镜177

14.5.5 照相机178

习题14179

第15章 波动光学181

15.1 光的干涉 光强度181

15.1.1 波干涉现象的回想181

15.1.2 光强度 光的干涉182

15.1.3 相干光的获得184

15.2 双缝干涉186

15.2.1 杨氏双缝干涉实验186

15.2.2 洛埃德镜实验 半波损失189

15.3 光程光程差190

15.3.1 光程190

15.3.2 光程差192

15.3.3 额外光程差 干涉条件的一般表述193

15.3.4 透镜不引起额外的光程差194

15.4 平行平面薄膜的光干涉194

15.5 劈形薄膜的光干涉198

15.5.1 劈形薄膜198

15.5.2 牛顿环201

15.6 迈克耳孙干涉仪203

15.7 光的衍射现象205

15.7.1 光的衍射现象205

15.7.2 惠更斯－菲涅耳原理206

15.8 单缝衍射207

15.8.1 单缝的夫琅禾费衍射207

15.8.2 单缝衍射条纹的形成207

15.8.3 单缝衍射条纹的明、暗条件208

15.9 衍射光栅 衍射光谱211

15.9.1 衍射光栅211

15.9.2 光栅衍射条纹的成因213

15.9.3 光栅公式214

15.9.4 衍射光谱216

15.10 光学仪器的分辨率217

15.10.1 圆孔衍射217

15.10.2 光学仪器的分辨率218

15.11 X射线的衍射 布拉格公式219

15.12 光的偏振221

15.13 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律223

15.13.1 偏振片的起偏和检偏224

15.13.2 马吕斯定律225

15.13.3 偏振片的应用225

15.14 反射和折射时光的偏振226

15.14.1 反射和折射的起偏226

15.14.2 光的双折射现象229

15.15 偏振光的干涉 人工双折射230

习题15232

第16章 早期量子论235

16.1 热辐射235

16.1.1 热辐射及其定量描述235

16.1.2 绝对黑体辐射定律 普朗克公式236

16.2 光电效应239

16.2.1 光电效应的实验规律239

16.2.2 光电效应与光的波动理论的矛盾240

16.2.3 爱因斯坦的光子假设 光的波粒二象性241

16.2.4 光电效应的应用242

16.3 康普顿效应 电磁辐射的波粒二象性243

16.3.1 康普顿效应243

16.3.2 电磁辐射的波粒二象性245

16.4 氢原子光谱 玻尔的氢原子理论246

16.4.1 氢原子光谱的规律性246

16.4.2 玻尔的氢原子理论247

习题16251

第17章 量子力学基础253

17.1 德布罗意的假设 海森伯的不确定关系253

17.1.1 实物粒子的波动性——德布罗意假设253

17.1.2 海森伯的不确定关系255

17.2 波函数及其统计解释257

17.2.1 液函数257

17.2.2 波函数的统计解释259

17.2.3 液函数的归一化条件及标准条件260

17.3 薛定谔方程261

17.3.1 薛定谔方程261

17.3.2 定态薛定谔方程262

17.4 定态薛定谔方程的应用263

17.4.1 一维无限深方形势阱263

17.4.2 一维线性简谐振子266

17.4.3 势垒贯穿268

17.4.4 氢原子270

17.5 电子的自旋 多电子的原子及电子壳层模型273

17.5.1 电子的自旋 自旋磁量子数273

17.5.2 多电子的原子275

17.5.3 原子中的电子壳层模型 元素周期表的本源276

习题17279

第18章 原子核和基本粒子简介280

18.1 原子核的结构和基本性质280

18.1.1 原子核的组成280

18.1.2 原子核的电荷280

18.1.3 原子核的质量280

18.1.4 原子核的结合能281

18.1.5 核力282

18.1.6 原子核的大小283

18.2 原子核的衰变和衰变规律284

18.2.1 天然放射性现象284

18.2.2 原子核衰变的规律285

18.2.3 位移定则286

18.2.4 探测放射性现象的方法286

18.3 核反应287

18.3.1 人工核反应 中子287

18.3.2 人工放射性 正电子288

18.3.3 放射性同位素及其应用289

18.3.4 获得高能粒子的方法290

18.4 原子核能的利用290

18.4.1 重核裂变291

18.4.2 轻核聚变293

18.5 基本粒子简介294

18.5.1 基本粒子的发现 强子的夸克模型294

18.5.2 夸克模型294

18.5.3 基本粒子的相互作用295

参考文献297