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第11章 静电场1

11.1电荷1

11.2库仑定律3

11.2.1电力3

11.2.2点电荷3

11.2.3库仑定律4

11.2.4电力叠加原理4

11.3电场强度5

11.3.1电场5

11.3.2电场强度5

11.3.3电场强度的计算6

11.4高斯定理13

11.4.1电场线13

11.4.2电通量14

11.4.3高斯定理15

11.5高斯定理的应用17

11.6环流定理 电势19

11.6.1环流定理19

11.6.2环流定理的物理意义20

11.6.3电势差和电势20

11.7电势的计算22

11.7.1点电荷电场中的电势22

11.7.2点电荷系电场中的电势22

11.7.3连续分布电荷电场中的电势22

11.8电势与电场强度的关系25

11.8.1等势面25

11.8.2等势面的性质25

11.8.3电势梯度26

习题1129

思考题1131

第12章 导体电学34

12.1静电场中的导体34

12.1.1导体的微观结构34

12.1.2导体的静电平衡34

12.1.3静电平衡下导体上的电荷分布35

12.1.4静电屏蔽37

12.1.5尖端放电37

12.2电容和电容器40

12.2.1孤立导体的电容40

12.2.2电容器的电容41

12.2.3几种常见的电容器41

12.2.4电容器的连接43

12.3传导电流44

12.3.1电流和电流密度44

12.3.2欧姆定律的微分形式45

12.3.3焦耳定律的微分形式46

12.4电动势 稳恒电场47

12.4.1电动势47

12.4.2稳恒电场48

12.4.3电路上两点间的电势差49

习题1250

思考题1251

第13章 电介质52

13.1电介质的极化52

13.1.1现象52

13.1.2电介质极化的微观模型52

13.2极化强度和极化电荷54

13.2.1电极化强度54

13.2.2极化电荷55

13.3介质中的静电场56

13.3.1介质中的场强56

13.3.2介质中静电场的规律57

13.3.3介质电极化率57

13.4电位移矢量58

13.4.1闭合曲面内的极化电荷58

13.4.2电位移矢量58

13.4.3电位移矢量的应用59

13.5静电场能60

13.5.1带电体系的静电能60

13.5.2点电荷之间的相互作用能61

13.5.3电容器储存的静电能61

13.5.4静电场能 电场能量密度62

习题1365

思考题1366

第14章 稳恒磁场67

14.1磁场的描述67

14.1.1基本磁现象67

14.1.2磁感应强度及洛伦兹力公式67

14.2毕奥-萨伐尔定律69

14.2.1毕奥-萨伐尔定律69

14.2.2毕奥-萨伐尔定律的应用70

14.3磁高斯定理 安培环路定理75

14.3.1磁通量75

14.3.2磁高斯定理76

14.3.3安培环路定理76

14.3.4安培环路定理的应用78

14.4磁场对载流导线的作用82

14.4.1安培力公式82

14.4.2载流线圈在磁场中受到的力矩84

14.4.3磁力的功86

14.5带电粒子的运动88

14.5.1运动带电粒子的磁场88

14.5.2带电粒子在匀强磁场中的运动89

14.5.3霍耳效应91

习题1493

思考题1496

第15章 磁介质98

15.1顺磁性和抗磁性98

15.1.1电子的磁矩98

15.1.2磁场中的核外电子99

15.1.3抗磁性和顺磁性99

15.2磁化强度和磁化电流100

15.2.1磁化强度100

15.2.2磁化电流101

15.3介质中的磁场 磁场强度103

15.3.1介质中磁场的高斯定理103

15.3.2磁场强度 介质中磁场的安培环路定理104

15.3.3各向同性的磁介质105

15.4铁磁性106

15.4.1铁磁质的磁滞回线107

15.4.2铁磁质的理论解释107

15.4.3铁磁材料的应用108

习题15109

思考题15110

第16章 变化的电磁场111

16.1电磁感应定律111

16.1.1电磁感应现象111

16.1.2法拉第定律112

16.2动生电动势114

16.2.1动生电动势的产生114

16.2.2洛伦兹力做功问题116

16.2.3动生电动势的计算116

16.3感生电动势118

16.3.1感生电动势和感应电场118

16.3.2感应电场的性质120

16.3.3涡电流和趋肤效应121

16.3.4感生电动势的计算122

16.4自感和互感126

16.4.1自感126

16.4.2互感127

16.5电容和电感电路中的暂态过程130

16.5.1 LR电路130

16.5.2 RC电路132

16.6磁场能量133

16.6.1自感磁能133

16.6.2互感磁能134

16.7位移电流136

16.7.1位移电流假设136

16.7.2全电流定律138

16.7.3位移电流性质139

16.8麦克斯韦电磁场方程组141

习题16143

思考题16145

第17章 电磁波147

17.1电磁波波动方程147

17.2电磁波的性质148

17.2.1性质148

17.2.2坡印廷矢量150

17.2.3辐射压强151

17.3振荡电偶极子的辐射151

17.3.1电磁波的产生151

17.3.2赫兹实验153

习题17154

思考题17155

第18章 光的干涉156

18.1光的相干性156

18.1.1光的电磁理论156

18.1.2光源的发光机制与特点158

18.1.3光的相干性159

18.1.4光程与光程差160

18.2双缝干涉161

18.2.1杨氏双缝实验161

18.2.2应用分波阵面方法的其他实验163

18.3薄膜干涉165

18.3.1薄膜干涉的复杂性165

18.3.2等倾干涉条纹165

18.3.3等厚干涉条纹167

18.3.4增透膜和增反膜170

18.3.5迈克尔逊干涉仪171

习题18172

思考题18174

第19章 光的衍射176

19.1光的衍射现象176

19.1.1惠更斯-菲涅耳原理177

19.1.2单缝夫琅禾费衍射177

19.2圆孔衍射和光学仪器的分辨本领180

19.3光栅衍射182

19.3.1衍射光栅182

19.3.2光栅方程183

19.3.3光栅光谱和分辨本领184

19.4 X射线的衍射186

习题19188

思考题19189

第20章 光的偏振190

20.1光的偏振现象190

20.1.1偏振光和自然光190

20.1.2偏振片 马吕斯定律192

20.2反射和折射时的偏振现象194

20.3晶体的双折射现象195

20.4偏振光的获得与检验197

习题20199

思考题20199

第21章量子光学基础201

21.1引言201

21.2普朗克的能量子假说201

21.2.1热辐射现象201

21.2.2黑体辐射的基本规律203

21.2.3普朗克的能量子假说205

21.3爱因斯坦的光量子假设206

21.3.1光电效应206

21.3.2爱因斯坦的光量子假设207

21.3.3康普顿效应209

21.4氢原子光谱 玻尔理论213

21.4.1氢原子光谱实验规律213

21.4.2经典原子模型的困难215

21.4.3玻尔理论215

21.5激光器的工作原理218

21.5.1自发辐射、受激辐射和受激吸收218

21.5.2粒子数反转和光放大220

21.5.3激光器的工作原理220

习题21223

思考题21224

第22章 量子力学基础225

22.1实物粒子的波动性225

22.1.1光的波粒二象性225

22.1.2德布罗意物质波假设225

22.1.3物质波的实验验证227

22.2波函数及统计解释228

22.2.1波函数228

22.2.2波函数的统计解释228

22.2.3微观粒子的波粒二象性229

22.3不确定性关系230

22.3.1位置和动量不确定关系230

22.3.2能量和时间不确定关系232

22.4薛定谔方程233

22.4.1薛定谔方程的建立233

22.4.2定态薛定谔方程235

22.5力学量算符的本征值问题236

22.5.1力学量的算符表示236

22.5.2算符的本征值问题237

22.6薛定谔方程的应用238

22.6.1一维无限深势阱中的粒子238

22.6.2一维谐振子（抛物线势阱）242

22.6.3一维散射问题244

22.7氢原子量子理论247

22.7.1角动量算符的本征值问题247

22.7.2氢原子的能量和电子几率密度249

22.8电子的自旋 泡利不相容原理251

22.8.1电子的自旋251

22.8.2泡利不相容原理253

习题22253

思考题22254

第23章 固体的量子理论256

23.1晶体256

23.2固体的能带结构257

23.2.1能带257

23.2.2能带的宽度259

23.2.3满带、导带和价带259

23.2.4导体、半导体和绝缘体260

23.3半导体的电子论261

23.3.1近满带和空穴261

23.3.2 n型半导体和P型半导体262

23.3.3 p-n结263

23.4超导电现象265

23.4.1零电阻265

23.4.2完全抗磁性266

23.4.3临界磁场与临界电流267

23.4.4两类超导体267

23.4.5 BCS理论268

习题23269

思考题23270

第24章 原子核物理和粒子物理简介271

24.1原子核的基本性质271

24.1.1原子核的组成271

24.1.2原子核的模型273

24.1.3核力和介子274

24.2原子核的量子性质275

24.2.1原子核的自旋275

24.2.2原子核的磁矩276

24.2.3核磁共振277

24.3原子核的放射性衰变278

24.3.1放射性衰变规律278

24.3.2 α衰变279

24.3.3 β衰变280

24.3.4 γ衰变281

24.4核裂变和核聚变281

24.4.1原子核的结合能281

24.4.2重核的裂变283

24.4.3轻核的聚变285

24.5粒子物理简介286

24.5.1粒子及其分类287

24.5.2强子的夸克模型288

24.5.3基本粒子的相互作用291

24.5.4粒子的对称性和守恒定律292

参考答案295