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第10章 真空中的静电场1

10.1 电学基本概念1

10.1.1 电荷1

10.1.2 电荷守恒2

10.1.3 电荷量子化2

10.1.4 点电荷模型3

10.1.5 库仑定律3

10.1.6 电力叠加原理4

10.2 电场与电场强度4

10.2.1 电场4

10.2.2 电场强度5

10.2.3 电场强度的计算5

10.3 高斯定理10

10.3.1 电场线10

10.3.2 电通量11

10.3.3 高斯定理12

10.4 环流定理 电势16

10.4.1 电场力做功16

10.4.2 电势能和电势17

10.4.3 电势叠加原理19

10.5 电势与电场强度的微分关系21

10.5.1 等势面21

10.5.2 电势与电场强度的微分关系22

习题1025

思考题1030

第11章 静电场与物质的相互作用33

11.1 静电场中的导体33

11.1.1 导体的静电平衡34

11.1.2 导体电荷分布34

11.2 静电场中的电介质39

11.2.1 电介质与电场的相互作用40

11.2.2 极化强度和极化电荷41

11.2.3 介质中静电场的基本规律43

11.2.4 介质交界面两侧电场的关系47

11.3 电容和电容器50

11.3.1 孤立导体的电容50

11.3.2 电容器的电容50

11.3.3 电容器的连接52

11.4 静电场的能量53

11.4.1 带电体系的静电能53

11.4.2 点电荷系的静电能量53

11.4.3 带电电容器的静电能56

11.4.4 静电场的能量57

习题1159

思考题1163

第12章 电流与磁场66

12.1 电流与电源66

12.1.1 电流、稳恒电场与电源66

12.1.2 电流强度和电流密度68

12.2 磁场的磁感应强度70

12.3 毕奥－萨伐尔定律71

12.4 磁场的基本规律75

12.4.1 磁感应强度线与磁通量75

12.4.2 磁场的高斯定理76

12.4.3 安培环路定理76

12.5 磁场对电流的作用83

12.5.1 安培力公式83

12.5.2 载流线圈在磁场中受到的作用85

12.5.3 安培力的功86

12.6 带电粒子的运动88

12.6.1 运动带电粒子的磁场88

12.6.2 带电粒子在匀强磁场中的运动89

12.6.3 霍尔效应91

习题1293

思考题1299

第13章 磁场与物质的相互作用102

13.1 抗磁性和顺磁性103

13.1.1 原子中电子的磁矩103

13.1.2 处于磁场中的核外电子103

13.1.3 抗磁质和顺磁质104

13.2 磁化强度和磁化电流105

13.2.1 磁化强度矢量105

13.2.2 磁化电流106

13.3 介质中磁场的基本规律107

13.3.1 介质中磁场的高斯定理108

13.3.2 介质中磁场的安培环路定理108

13.3.3 介质交界面两侧磁场的关系111

13.4 铁磁材料111

13.4.1 铁磁材料的磁滞回线111

13.4.2 铁磁现象的理论解释113

13.4.3 铁磁材料的应用114

习题13115

思考题13117

第14章 电磁感应119

14.1 电磁感应定律119

14.1.1 电磁感应现象119

14.1.2 法拉第定律121

14.2 动生电动势123

14.3 感生电动势129

14.3.1 感应电场与感生电动势129

14.3.2 电子感应加速器133

14.3.3 涡旋电场与涡电流135

14.4 自感和互感137

14.4.1 自感137

14.4.2 互感140

14.5 磁场能量143

习题14147

思考题14153

第15章 电磁场与电磁波156

15.1 麦克斯韦电磁理论156

15.1.1 位移电流156

15.1.2 麦克斯韦方程组160

15.2 电磁波162

15.2.1 电磁波波动方程162

15.2.2 电磁波的性质163

15.2.3 坡印廷矢量164

15.2.4 电磁场的物质性167

15.3 电磁波的产生170

15.3.1 LC振荡电路170

15.3.2 电磁波的产生171

15.3.3 赫兹实验172

15.3.4 电磁波谱173

习题15176

思考题15178

第16章 光的干涉与衍射180

16.1 光的相干性180

16.2 双缝干涉182

16.2.1 杨氏双缝实验182

16.2.2 光源宽度与单色性对干涉条纹的影响186

16.3 薄膜干涉189

16.3.1 等倾干涉条纹189

16.3.2 等厚干涉条纹191

16.3.3 迈克耳孙干涉仪195

16.4 夫琅禾费衍射196

16.4.1 单缝夫琅禾费衍射197

16.4.2 双缝衍射199

16.4.3 圆孔衍射、光学仪器的分辨本领200

16.4.4 光栅衍射202

16.4.5 衍射与信息206

习题16210

思考题16214

第17章 光的偏振216

17.1 偏振光与自然光216

17.1.1 线偏振光216

17.1.2 椭圆偏振光与圆偏振光217

17.1.3 自然光218

17.1.4 部分偏振光219

17.2 偏振片、马吕斯定律219

17.3 反射和折射时的偏振现象221

17.4 晶体的双折射现象222

17.5 偏振光的获得与检验225

习题17227

思考题17229

第18章 量子力学的发展232

18.1 普朗克的能量子假说232

18.1.1 热辐射现象232

18.1.2 黑体辐射的基本规律234

18.1.3 普朗克的能量子假说236

18.2 爱因斯坦的光量子假设237

18.2.1 光电效应237

18.2.2 爱因斯坦的光量子假设239

18.2.3 康普顿效应241

18.3 氢原子光谱、玻尔理论245

18.3.1 氢原子光谱实验规律245

18.3.2 经典原子模型的困难247

18.3.3 玻尔理论248

习题18250

思考题18252

第19章 量子力学的基本原理255

19.1 波函数及统计解释255

19.1.1 德布罗意物质波假设255

19.1.2 物质波的实验验证257

19.1.3 波函数258

19.2 不确定关系260

19.2.1 位置和动量不确定关系261

19.2.2 能量和时间的不确定关系264

19.3 薛定谔方程265

19.3.1 薛定谔方程的建立265

19.3.2 定态薛定谔方程267

19.4 量子力学的基本假设269

19.4.1 力学量的算符表示269

19.4.2 态叠加原理270

19.5 一维定态问题271

19.5.1 一维无限深势阱中的粒子272

19.5.2 一维谐振子（抛物线势阱）277

19.5.3 一维散射问题279

19.6 氢原子量子理论282

19.6.1 氢原子的能量和角动量282

19.6.2 氢原子电子概率密度285

19.6.3 电子的自旋、泡利不相容原理287

习题19289

思考题19292

第20章 量子力学的应用295

20.1 激光295

20.1.1 自发辐射、受激吸收和受激辐射295

20.1.2 激光器的工作原理297

20.1.3 激光的应用300

20.2 量子信息300

20.2.1 量子计算机301

20.2.2 量子比特302

20.2.3 量子纠缠303

20.2.4 量子隐形传态305

20.2.5 量子不可克隆原理306

习题20307

思考题20308

第21章 固体量子理论简介309

21.1 晶体309

21.2 固体的能带结构310

21.2.1 能带310

21.2.2 能带的宽度312

21.2.3 满带、导带和价带312

21.2.4 导体、半导体和绝缘体313

21.3 半导体的电子论314

21.3.1 近满带和空穴314

21.3.2 p型半导体和n型半导体314

21.3.3 p-n结316

21.4 超导电现象317

21.4.1 零电阻317

21.4.2 完全抗磁性318

21.4.3 临界磁场与临界电流319

21.4.4 两类超导体319

21.4.5 BCS理论320

习题21321

思考题21322

第22章 原子核物理和粒子物理简介323

22.1 原子核的基本性质323

22.1.1 原子核的组成323

22.1.2 原子核的模型325

22.1.3 核力和介子326

22.2 原子核的量子性质327

22.2.1 原子核的自旋327

22.2.2 原子核的磁矩328

22.2.3 核磁共振329

22.3 原子核的放射性衰变330

22.3.1 放射性衰变规律330

22.3.2 衰变331

22.3.3 β衰变332

22.3.4 γ衰变333

22.4 核裂变和核聚变334

22.4.1 原子核的结合能334

22.4.2 重核的裂变335

22.4.3 轻核的聚变337

22.5 粒子物理简介338

22.5.1 粒子及其分类339

22.5.2 强子的夸克模型341

22.5.3 基本粒子的相互作用343

22.5.4 粒子的对称性和守恒定律344