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第10章　真空中的静电场1

10.1　电荷　库仑定律2

10.1.1 电荷 电荷守恒定律2

10.1.2　库仑定律　静电力叠加原理3

10.2　电场　电场强度6

10.2.1 电场6

10.2.2 电场强度6

10.2.3 电场强度叠加原理8

10.3 电场强度和电场力的计算9

10.3.1 点电荷电场中的电场强度9

10.3.2 点电荷系电场中的电场强度9

10.3.3 连续分布电荷电场中的电场强度11

10.3.4 电荷在电场中所受的力16

10.4 电场强度通量　真空中静电场的高斯定理17

10.4.1 电场线17

10.4.2 电场强度通量18

10.4.3 高斯定理20

10.4.4 利用高斯定理求静电场的电场强度22

10.5　静电场的环路定理　电势25

10.5.1　静电力的功25

10.5.2　静电场的环路定理26

10.5.3 电势能27

10.5.4 电势 电势差27

10.5.5 电势的计算28

10.6　等势面 电场强度与电势的关系31

10.6.1 等势面31

10.6.2 电场强度与电势的关系32

习题34

第11章　静电场中的导体和电介质39

11.1　静电场中的金属导体39

11.1.1　金属导体的电结构39

11.1.2 导体的静电平衡条件40

11.1.3 静电平衡时导体上的电荷分布41

11.1.4　静电屏蔽44

11.1.5　计算示例45

11.2　静电场中的电介质46

11.2.1 电介质的电结构46

11.2.2 电介质在外电场中的极化现象47

11.3　有电介质时的静电场和高斯定理48

11.3.1 有电介质时的静电场48

11.3.2 有电介质时静电场的高斯定理 电位移矢量D49

11.3.3 有电介质时静电场的高斯定理的应用51

11.4　电容　电容器53

11.4.1　孤立导体的电容53

11.4.2 电容器的电容53

11.4.3 电容器的串联和并联58

11.5　电场的能量60

习题63

第12章　恒定电流的恒定磁场67

12.1　恒定电流68

12.1.1 电流 电流密度68

12.1.2 电流的连续性方程 恒定电流69

12.1.3 欧姆定律70

12.1.4 电动势72

12.2　磁的基本现象73

12.2.1　磁现象的早期认识73

12.2.2　磁力 磁性的起源74

12.3　磁场　磁感应强度76

12.3.1　磁场76

12.3.2　磁感应强度77

12.4　毕奥-萨伐尔定律及其应用78

12.4.1 毕奥-萨伐尔定律78

12.4.2 应用示例80

12.4.3　运动电荷的磁场83

12.5　磁感应线　磁通量　真空中磁场的高斯定理85

12.5.1　磁感应线85

12.5.2　磁通量86

12.5.3　真空中磁场的高斯定理87

12.6　安培环路定理及其应用88

12.6.1　安培环路定理88

12.6.2 应用示例90

12.7　磁场对载流导线的作用　安培定律93

12.7.1　安培定律93

12.7.2 两条无限长直电流之间的相互作用力 “安培”的定义94

12.7.3 均匀磁场中的载流线圈96

12.8　带电粒子在电场和磁场中的运动100

12.8.1 磁场对运动电荷的作用力100

12.8.2 带电粒子在电场和磁场中的运动102

12.9　磁场中的磁介质106

12.9.1　磁介质在外磁场中的磁化现象106

12.9.2　抗磁质和顺磁质的磁化机理107

12.9.3　磁介质的磁导率108

12.10　有磁介质时磁场的高斯定理和安培环路定理109

12.11　铁磁质111

12.11.1　铁磁质的磁化特性　磁滞回线111

12.11.2 铁磁性的磁畴理论112

习题114

第13章　电磁感应　麦克斯韦电磁场理论121

13.1 电磁感应现象及其基本规律122

13.1.1 电磁感应现象 楞次定律122

13.1.2 法拉第电磁感应定律123

13.2　动生电动势127

13.2.1　动生电动势128

13.2.2　动生电动势的表达式128

13.3　感生电动势 涡旋电场132

13.3.1 涡旋电场的产生和性质132

13.3.2 涡电流及其应用133

13.4 自感和互感135

13.4.1 自感135

13.4.2 互感138

13.5　磁场的能量141

13.6　麦克斯韦的位移电流假设143

13.7 麦克斯韦电磁场理论的方程组（积分形式）145

13.7.1 电场146

13.7.2　磁场146

13.7.3 电磁场的麦克斯韦方程组的积分形式147

13.8　电磁振荡　电磁波148

13.8.1 电磁振荡148

13.8.2 电磁波150

13.8.3 电磁波的辐射和传播151

13.8.4 电磁波的能量153

13.9　电磁波谱155

习题157

第14章　几何光学164

14.1　几何光学的基本定律165

14.1.1 光的直进定律165

14.1.2 光的反射定律 光路可逆性原理 平面镜166

14.1.3　光的折射定律　全反射168

14.1.4　棱镜　全反射棱镜170

14.2　球面傍轴成像171

14.2.1　基本概念和符号法则171

14.2.2　球面反射成像173

14.2.3　球面折射成像175

14.3　薄透镜的成像177

14.3.1　透镜177

14.3.2　薄透镜成像178

14.3.3　薄透镜的焦距179

14.3.4 薄透镜成像的作图法180

14.4　光学仪器简介181

14.4.1 眼睛181

14.4.2　放大镜182

14.4.3　显微镜183

14.4.4　望远镜184

14.4.5　照相机185

习题186

第15章　波动光学188

15.1　光强　光的干涉189

15.1.1 光强189

15.1.2 光的干涉 干涉场中的光强分布190

15.1.3　相干光的获得192

15.2　双缝干涉194

15.2.1　杨氏双缝干涉实验194

15.2.2　洛埃德镜　光波的半波损失196

15.3　光程　用光程差表述光波的相干条件198

15.3.1 光程198

15.3.2 用光程差表述光波的相干条件199

15.3.3 透镜不引起额外的光程差201

15.4　薄膜的光干涉201

15.4.1 平行平面薄膜的等倾干涉201

15.4.2　增透膜和增反膜204

15.4.3　劈形薄膜的等厚干涉205

15.4.4　牛顿环209

15.4.5　迈克耳孙干涉仪211

15.5　光的衍射213

15.5.1　光的衍射现象213

15.5.2 惠更斯-菲涅耳原理213

15.6　单缝的夫琅禾费衍射214

15.7　衍射光栅　衍射光谱219

15.7.1　衍射光栅219

15.7.2 光栅衍射条纹的成因220

15.7.3　光栅公式222

15.7.4　光栅光谱224

15.8　光学仪器分辨率224

15.8.1 圆孔的夫琅禾费衍射225

15.8.2 光学仪器的分辨率225

15.9　X射线的衍射　布拉格公式226

15.10　光的偏振性　马吕斯定律229

15.10.1 自然光与偏振光　起偏和检偏229

15.10.2　偏振片的起偏和检偏231

15.10.3　马吕斯定律233

15.11　反射和折射时光的偏振　布儒斯特定律234

15.12　光的双折射现象236

15.13　椭圆偏振光和圆偏振光　偏振光的干涉及其应用238

习题242

第16章　量子论概述246

16.1　热辐射246

16.1.1　热辐射及其定量表述246

16.1.2 绝对黑体辐射定律 普朗克公式248

16.2　光电效应250

16.2.1 光电效应的实验定律250

16.2.2 光电效应与光的波动理论的矛盾252

16.2.3 爱因斯坦的光子假设 光的波粒二象性252

16.2.4　光电效应的应用255

16.3　康普顿效应256

16.3.1　康普顿效应256

16.3.2 电磁辐射的波粒二象性258

16.4　氢原子光谱　玻尔的氢原子理论259

16.4.1 氢原子光谱的规律性259

16.4.2　玻尔的基本假设260

16.5　激光264

16.5.1　激光的发光机理264

16.5.2　激光器266

16.5.3 激光的特点及其应用268

习题269

第17章　量子力学基础271

17.1　德布罗意波　海森伯的不确定关系272

17.1.1 实物粒子的波动性——德布罗意假设272

17.1.2 不确定关系274

17.2　波函数及其统计诠释276

17.2.1 波函数276

17.2.2　波函数的统计诠释278

17.2.3 波函数的归一化条件及标准条件279

17.3　薛定谔方程279

17.3.1 薛定谔方程279

17.3.2　定态薛定谔方程280

17.4　定态薛定谔方程的应用281

17.4.1 一维无限深方形势阱282

17.4.2 势垒 隧道效应284

17.4.3　一维线性简谐振子286

17.4.4 氢原子287

17.4.5 电子的自旋 自旋磁量子数290

17.5　多电子的原子　元素周期表的本源292

17.5.1 多电子的原子292

17.5.2 原子中的电子壳层模型 元素周期表的本源293

17.6 固体的能带结构　半导体296

17.6.1 固体的能带296

17.6.2　导体　绝缘体 半导体297

17.6.3 半导体的导电机制 pn结298

17.7　超导体简介301

17.7.1　超导体的特性301

17.7.2 临界磁场 临界电流301

17.7.3　超导电性微观本质简介302

17.7.4　超导体的约瑟夫森效应302

17.7.5 高临界温度超导体的研究和应用前景303

习题304

第18章　原子核和基本粒子简介306

18.1　原子核的结构和基本组成306

18.1.1　原子核的组成306

18.1.2　原子核的电荷307

18.1.3 原子核的质量307

18.1.4　原子核的结合能308

18.1.5　核力309

18.1.6 原子核的大小310

18.2　原子核的衰变和衰变规律311

18.2.1 天然放射性现象311

18.2.2 原子核衰变的规律312

18.2.3　位移定则313

18.2.4　探测放射性现象的方法314

18.3　核反应315

18.3.1　人工核反应 中子315

18.3.2　人工放射性　正电子316

18.3.3　放射性同位素及其应用316

18.3.4　获得高能粒子的方法317

18.4　原子核能的利用317

18.4.1 重核裂变318

18.4.2 轻核聚变320

18.5　基本粒子简介322

18.5.1　基本粒子的发现　强子的夸克模型322

18.5.2　夸克模型322

18.5.3　基本粒子的相互作用324

参考文献326