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第四篇 电磁学3

第9章 真空中的静电场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6

9.2.1电场6

9.2.2电场强度7

9.2.3场强叠加原理8

9.2.4场强的计算8

9.3静电场中的高斯定理13

9.3.1电场线13

9.3.2电通量15

9.3.3静电场中的高斯定理16

9.3.4高斯定理的应用18

9.4电势21

9.4.1静电场力做功的特点21

9.4.2电势能 电势23

9.4.3电势的叠加原理24

9.4.4电势的计算25

9.5等势面 电场强度和电势梯度的关系27

9.5.1等势面27

9.5.2电场强度和电势梯度的关系28

思考题29

习题30

第10章 静电场中的导体和电介质33

10.1静电场中的导体33

10.1.1导体的静电平衡33

10.1.2有导体存在时场强与电势的计算35

10.1.3静电的应用37

10.2静电场中的电介质39

10.2.1电介质的极化39

10.2.2极化强度矢量41

10.2.3电极化强度矢量与极化电荷面密度的关系41

10.3电位移矢量 电介质中的高斯定理42

10.3.1电位移矢量及其高斯定理42

10.3.2有介质存在时电场的计算43

10.4电容与电容器45

10.4.1孤立导体的电容45

10.4.2电容器的电容45

10.4.3电容器电容的计算45

10.4.4电容器的串联和并联47

10.5静电场的能量48

10.5.1电容器的储能48

10.5.2静电场的能量48

思考题51

习题51

第11章 稳恒磁场54

11.1磁场 磁感应强度54

11.1.1基本磁现象 磁场54

11.1.2磁感应强度55

11.2毕奥-萨伐尔定律56

11.2.1毕奥-萨伐尔定律57

11.2.2毕奥-萨伐尔定律的应用57

11.3磁场的高斯定理61

11.3.1磁感应线61

11.3.2磁通量 磁场的高斯定理61

11.4安培环路定理63

11.4.1安培环路定理64

11.4.2安培环路定理的应用65

11.5磁场对电流的作用69

11.5.1磁场对载流导线的作用力69

11.5.2磁场对载流线圈的作用力矩71

11.5.3磁场对运动电荷的作用力72

11.5.4霍尔效应73

11.5.5介质中的磁场74

思考题77

习题78

第12章 电磁感应 电磁场与电磁波82

12.1电磁感应定律82

12.1.1电磁感应现象82

12.1.2法拉第电磁感应定律83

12.2动生电动势85

12.2.1电源 电动势85

12.2.2动生电动势86

12.2.3动生电动势与洛伦兹力89

12.3感生电动势和感生电场89

12.3.1感生电动势 涡旋电场89

12.3.2涡旋电场的应用92

12.4自感与互感94

12.4.1自感94

12.4.2互感95

12.5磁场的能量97

12.5.1自感磁能97

12.5.2互感磁能98

12.5.3磁场能量99

12.6位移电流 麦克斯韦方程组101

12.6.1位移电流101

12.6.2全电流定律102

12.6.3麦克斯韦方程组104

12.7电磁振荡 电磁波105

12.7.1振荡电路 无阻尼自由电磁振荡105

12.7.2电磁波的产生与传播107

12.7.3真空中的平面电磁波及其特性107

12.7.4真空中电磁波的能量109

12.7.5电磁波谱110

思考题111

习题112

阅读材料D超导电性117

第五篇 波动光学121

第13章 光的干涉121

13.1光的相干性121

13.1.1光源121

13.1.2单色光122

13.1.3光的相干性122

13.1.4光强分布的基本公式 相位差判据123

13.1.5光程 光程差124

13.2分波面干涉125

13.2.1各种分波面干涉装置125

13.2.2杨氏实验126

13.2.3菲涅耳双面镜 洛埃镜128

13.3分振幅干涉129

13.3.1薄膜干涉概述129

13.3.2薄膜干涉（一）——等倾干涉130

13.3.3增透膜和增反膜132

13.3.4薄膜干涉（二）——等厚干涉133

思考题139

习题139

第14章 光的衍射140

14.1光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理140

14.1.1光的衍射现象140

14.1.2菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射140

14.1.3惠更斯-菲涅耳原理141

14.2单缝夫琅禾费衍射142

14.3圆孔夫琅禾费衍射 光学仪器的分辨本领144

14.3.1圆孔夫琅禾费衍射144

14.3.2光学仪器的分辨本领145

14.4光栅衍射147

14.4.1光栅衍射现象147

14.4.2光栅衍射规律147

14.4.3光栅光谱149

14.5X射线的衍射151

思考题152

习题153

第15章 光的偏振154

15.1自然光和偏振光154

15.1.1横波的偏振性154

15.1.2自然光154

15.1.3偏振光155

15.2起偏与检偏 马吕斯定律155

15.2.1偏振片的起偏与检偏156

15.2.2马吕斯定律156

15.3反射和折射光的偏振157

15.4光的双折射158

15.4.1寻常光与非寻常光158

15.4.2光轴 主平面159

15.4.3波晶片160

15.5偏振光的干涉 人为双折射160

15.5.1偏振光的干涉160

15.5.2人为双折射162

15.6旋光现象163

思考题164

习题164

阅读材料E液晶简介165

第六篇 量子物理基础173

第16章 量子力学基础173

16.1热辐射和普朗克量子假设173

16.1.1热辐射173

16.1.2普朗克量子假设和普朗克公式175

16.2光电效应 爱因斯坦光子假设177

16.3康普顿效应180

16.4玻尔的氢原子理论183

16.4.1氢原子光谱183

16.4.2玻尔氢原子理论184

16.5德布罗意的物质波假设 波粒二象性 不确定关系187

16.5.1德布罗意的物质波假设187

16.5.2波粒二象性188

16.5.3不确定关系189

16.6波函数及其统计意义 薛定谔方程192

16.6.1波函数及其统计意义192

16.6.2薛定谔方程194

16.7一维无限深势阱 一维谐振子 一维势垒 隧道效应196

16.7.1一维无限深势阱196

16.7.2一维谐振子197

16.7.3一维方势垒、隧道效应198

16.8氢原子的量子理论200

16.8.1氢原子的薛定谔方程200

16.8.2量子化条件和量子数200

16.8.3电子云202

16.9电子自旋 原子的壳层结构203

16.9.1电子自旋203

16.9.2原子的壳层结构204

思考题206

习题206

第17章 原子核物理与粒子物理简介209

17.1原子核的基本性质209

17.1.1原子核的组成209

17.1.2原子核的大小210

17.1.3核力210

17.1.4核的自旋211

17.1.5原子核的结合能和比结合能211

17.2原子核的放射性衰变213

17.2.1放射性衰变213

17.2.2放射性衰变定律214

17.2.3放射性强度215

17.3几种典型的核反应216

17.3.1核反应216

17.3.2几种典型的核反应216

17.4粒子物理简介217

17.4.1粒子的基本特征217

17.4.2粒子的相互作用及其统一模型217

17.4.3粒子的分类218

17.4.4夸克模型220

思考题221

习题222

阅读材料F磁共振成像技术223

附录 基本物理常数表227

参考文献229