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第11章 真空中的静电场1

11.1 电荷 库仑定律2

11.1.1 电荷 电荷守恒定律2

11.1.2 库仑定律 静电力叠加原理4

11.2 电场 电场强度6

11.2.1 电场6

11.2.2 电场强度7

11.2.3 电场强度叠加原理8

11.3 电场强度和电场力的计算9

11.3.1 点电荷电场中的电场强度9

11.3.2 点电荷系电场中的电场强度10

11.3.3 连续分布电荷电场中的电场强度11

11.3.4 电荷在电场中所受的力16

11.4 电场强度通量 真空中静电场的高斯定理17

11.4.1 电场线17

11.4.2 电场强度通量18

11.4.3 高斯定理19

11.4.4 利用高斯定理求静电场的电场强度21

11.5 静电场的环路定理 电势24

11.5.1 静电力的功24

11.5.2 静电场的环路定理25

11.5.3 电势能26

11.5.4 电势 电势差27

11.5.5 电势的计算28

11.6 等势面 电场强度与电势的关系31

11.6.1 等势面31

11.6.2 电场强度与电势的关系31

习题1133

第12章 静电场中的导体和电介质37

12.1 静电场中的金属导体37

12.1.1 金属导体的电结构37

12.1.2 导体的静电平衡条件38

12.1.3 静电平衡时导体上的电荷分布39

12.1.4 静电屏蔽41

12.1.5 计算示例43

12.2 静电场中的电介质44

12.2.1 电介质的电结构44

12.2.2 电介质在外电场中的极化现象45

12.3 有电介质时的静电场和高斯定理46

12.3.1 有电介质时的静电场46

12.3.2 有电介质时静电场的高斯定理电位移矢量D47

12.3.3 有电介质时静电场的高斯定理的应用49

12.4 电容 电容器51

12.4.1 孤立导体的电容51

12.4.2 电容器的电容51

12.4.3 电容器的串联和并联55

12.5 电场的能量57

习题1260

第13章 恒定电流63

13.1 电流 电流密度64

13.1.1 电流64

13.1.2 电流密度64

13.1.3 电流密度与电荷定向速度的关系65

13.2 恒定电场 恒定电流67

13.2.1 恒定电场67

13.2.2 电流的连续性方程67

13.2.3 电流恒定的条件 基耳霍夫第一定律68

13.3 欧姆定律 电阻68

13.3.1 电流与电压的关系68

13.3.2 欧姆定律69

13.3.3 导体的电阻69

13.3.4 导体的电阻率与温度的关系70

13.3.5 欧姆定律的微分形式71

13.3.6 电阻的连接72

13.4 电功率 焦耳定律75

13.4.1 电流的功和功率75

13.4.2 焦耳定律75

13.5 电动势 闭合电路的欧姆定律76

13.5.1 电源76

13.5.2 电源的电动势 含源电路的欧姆定律77

13.5.3 电源的路端电压79

13.6 一段含源电路 多回路电路81

13.6.1 一段含源电路的欧姆定律81

13.6.2 多回路电路 基耳霍夫第二定律83

习题1384

第14章 恒定电流的磁场87

14.1 磁的基本现象88

14.1.1 磁现象的早期认识88

14.1.2 磁力 磁性的起源89

14.2 磁场 磁感应强度90

14.2.1 磁场90

14.2.2 磁感应强度91

14.3 毕奥-萨伐尔定律及其应用92

14.3.1 毕奥-萨伐尔定律92

14.3.2 应用示例94

14.3.3 运动电荷的磁场97

14.4 磁感应线 磁通量 真空中磁场的高斯定理98

14.4.1 磁感应线98

14.4.2 磁通量99

14.4.3 真空中磁场的高斯定理100

14.5 安培环路定理及其应用101

14.5.1 安培环路定理101

14.5.2 应用示例103

14.6 磁场对载流导线的作用 安培定律106

14.6.1 安培定律106

14.6.2 两条无限长直电流之间的相互作用力“安培”的定义107

14.6.3 均匀磁场中的载流线圈109

14.7 带电粒子在电场和磁场中的运动113

14.7.1 磁场对运动电荷的作用力113

14.7.2 带电粒子在电场和磁场中的运动115

14.8 磁场中的磁介质119

14.8.1 磁介质在外磁场中的磁化现象119

14.8.2 抗磁质和顺磁质的磁化机理120

14.8.3 磁介质的磁导率121

14.9 有磁介质时磁场的高斯定理和安培环路定理122

14.10 铁磁质124

14.10.1 铁磁质的磁化特性 磁滞回线124

14.10.2 铁磁性的磁畴理论125

14.10.3 铁磁质在工程上的应用126

习题14127

第15章 电磁感应 电磁场与电磁波133

15.1 电磁感应现象及其基本规律134

15.1.1 电磁感应现象 楞次定律134

15.1.2 法拉第电磁感应定律135

15.2 动生电动势139

15.2.1 动生电动势140

15.2.2 动生电动势的表达式140

15.3 感生电动势 涡旋电场144

15.3.1 涡旋电场的产生和性质144

15.3.2 涡电流及其应用145

15.4 自感和互感146

15.4.1 自感146

15.4.2 互感150

15.5 磁场的能量152

15.6 麦克斯韦的位移电流假设154

15.7 麦克斯韦电磁场理论的方程组（积分形式）157

15.7.1 电场157

15.7.2 磁场158

15.7.3 电磁场的麦克斯韦方程组的积分形式159

15.8 电磁振荡 电磁波160

15.8.1 电磁振荡160

15.8.2 电磁波162

15.8.3 电磁波的辐射和传播163

15.8.4 电磁波的能量166

15.9 电磁波谱167

习题15170

第16章 几何光学175

16.1 几何光学的基本定律176

16.1.1 光的直进定律176

16.1.2 光的反射定律 光路可逆性原理平面镜177

16.1.3 光的折射定律 全反射178

16.1.4 棱镜 全反射棱镜181

16.2 球面傍轴成像182

16.2.1 基本概念和符号法则182

16.2.2 球面反射成像183

16.2.3 球面折射成像185

16.3 薄透镜的成像187

16.3.1 透镜187

16.3.2 薄透镜成像188

16.3.3 薄透镜的焦距189

16.3.4 薄透镜成像的作图法190

16.4 光学仪器简介192

16.4.1 眼睛192

16.4.2 放大镜192

16.4.3 显微镜193

16.4.4 望远镜194

16.4.5 照相机195

习题16196

第17章 波动光学198

17.1 光强 光的干涉199

17.1.1 光强199

17.1.2 光的干涉 干涉场中的光强分布200

17.1.3 相干光的获得202

17.2 双缝干涉205

17.2.1 杨氏双缝干涉实验205

17.2.2 劳埃德镜 光波的半波损失207

17.3 光程 用光程差表述光波的相干条件209

17.3.1 光程209

17.3.2 用光程差表述光波的相干条件211

17.3.3 透镜不引起额外的光程差212

17.4 薄膜的光干涉213

17.4.1 平行平面薄膜的等倾干涉213

17.4.2 增透膜和增反膜216

17.4.3 劈形薄膜的等厚干涉217

17.4.4 牛顿环221

17.4.5 迈克耳孙干涉仪223

17.5 光的衍射224

17.5.1 光的衍射现象224

17.5.2 惠更斯-菲涅耳原理225

17.6 单缝的夫琅禾费衍射226

17.7 衍射光栅 衍射光谱230

17.7.1 衍射光栅230

17.7.2 光栅衍射条纹的成因232

17.7.3 光栅公式233

17.7.4 光栅光谱234

17.8 光学仪器分辨率235

17.8.1 圆孔的夫琅禾费衍射236

17.8.2 光学仪器的分辨率236

17.9 X射线的衍射 布拉格公式237

17.10 光的偏振性 马吕斯定律240

17.10.1 自然光与偏振光 起偏和检偏240

17.10.2 偏振片的起偏和检偏242

17.10.3 马吕斯定律243

17.11 反射和折射时光的偏振 布儒斯特定律244

17.12 光的双折射现象247

17.13 椭圆偏振光和圆偏振光 偏振光的干涉及其应用249

习题17252

第18章 量子论概述255

18.1 热辐射255

18.1.1 热辐射及其定量表述255

18.1.2 绝对黑体辐射定律 普朗克公式257

18.2 光电效应259

18.2.1 光电效应的实验定律259

18.2.2 光电效应与光的波动理论的矛盾261

18.2.3 爱因斯坦的光子假设 光的波粒二象性262

18.2.4 光电效应的应用264

18.3 康普顿效应265

18.3.1 康普顿效应265

18.3.2 电磁辐射的波粒二象性267

18.4 氢原子光谱 玻尔的氢原子理论268

18.4.1 氢原子光谱的规律性268

18.4.2 玻尔的基本假设269

18.5 激光273

18.5.1 激光的发光机理273

18.5.2 激光器275

18.5.3 激光的特点及其应用277

习题18278

第19章 量子力学基础279

19.1 德布罗意波 海森伯的不确定关系280

19.1.1 实物粒子的波动性——德布罗意假设280

19.1.2 不确定关系282

19.2 波函数及其统计诠释284

19.2.1 波函数285

19.2.2 波函数的统计诠释286

19.2.3 波函数的归一化条件及标准条件288

19.3 薛定谔方程289

19.3.1 薛定谔方程289

19.3.2 定态薛定谔方程290

19.4 定态薛定谔方程的应用291

19.4.1 一维无限深方形势阱291

19.4.2 势垒 隧道效应294

19.4.3 一维线性简谐振子295

19.4.4 氢原子297

19.4.5 电子的自旋 自旋磁量子数300

19.5 多电子的原子 元素周期表的本源301

19.5.1 多电子的原子301

19.5.2 原子中的电子壳层模型 元素周期表的本源303

19.6 固体的能带结构 半导体305

19.6.1 固体的能带306

19.6.2 导体 绝缘体 半导体306

19.6.3 半导体的导电机制 pn结307

19.7 超导体简介311

19.7.1 超导体的特性311

19.7.2 临界磁场 临界电流311

19.7.3 超导电性微观本质简介312

19.7.4 超导体的约瑟夫森效应312

19.7.5 高临界温度超导体的研究和应用前景313

习题19314

第20章 原子核和基本粒子简介315

20.1 原子核的结构和基本组成315

20.1.1 原子核的组成315

20.1.2 原子核的电荷316

20.1.3 原子核的质量316

20.1.4 原子核的结合能318

20.1.5 核力319

20.1.6 原子核的大小320

20.2 原子核的衰变和衰变规律321

20.2.1 天然放射性现象321

20.2.2 原子核衰变的规律322

20.2.3 位移定则324

20.2.4 探测放射性现象的方法324

20.3 核反应325

20.3.1 人工核反应 中子325

20.3.2 人工放射性 正电子326

20.3.3 放射性同位素及其应用327

20.3.4 获得高能粒子的方法328

20.4 原子核能的利用328

20.4.1 重核裂变329

20.4.2 轻核聚变332

20.5 基本粒子简介333

20.5.1 基本粒子的发现333

20.5.2 强子的夸克模型334

20.5.3 基本粒子的相互作用335

参考文献338