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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