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第6章 静电学1

6-1 电荷1

6-2 库仑定律3

6-3 电场 电场强度5

6-3-1 电场5

6-3-2 电场强度6

6-3-3 电场强度的计算7

6-4 高斯定理及其应用 电场线 电场强度通量13

6-4-1 电场线13

6-4-2 电场强度通量14

6-4-3 高斯定理16

6-4-4 高斯定理的应用18

6-5 静电场力的功 电势21

6-5-1 静电场力的功 静电场的环路定理21

6-5-2 电势23

6-5-3 电势的计算24

6-6 电场强度与电势的关系26

6-6-1 等势面27

6-6-2 电场强度与电势的微分关系27

6-7 静电场中的导体29

6-7-1 导体的静电平衡29

6-7-2 静电平衡时导体上的电荷分布30

6-7-3 静电屏蔽32

6-8 电容 电容器34

6-8-1 孤立导体的电容35

6-8-2 电容器的电容35

6-8-3 电容器电容的计算36

6-8-4 电容器的串联和并联37

6-9 静电场中的电介质38

6-9-1 电介质对电场的影响39

6-9-2 电介质的极化40

6-9-3 有电介质时的高斯定理41

6-9-4 压电效应 电致伸缩44

6-10 静电场的能量44

6-10-1 点电荷系统的静电能44

6-10-2 电容器的能量46

6-10-3 电场的能量46

思考题与习题48

第7章 恒定磁场54

7-1 恒定电流 电动势54

7-1-1 恒定电流54

7-1-2 电动势55

7-2 磁场 磁感应强度56

7-2-1 磁场56

7-2-2 磁感应强度57

7-2-3 磁感应线59

7-3 毕奥-萨伐尔定律60

7-3-1 毕奥-萨伐尔定律60

7-3-2 毕奥-萨伐尔定律的应用61

7-4 磁场的高斯定理 安培环路定理65

7-4-1 磁通量65

7-4-2 磁场的高斯定理66

7-4-3 安培环路定理66

7-4-4 安培环路定理的应用68

7-5 磁场对载流导线的作用71

7-5-1 安培力71

7-5-2 磁场对平面载流线圈的作用74

7-6 带电粒子在电场和磁场中的运动77

7-6-1 带电粒子在横向磁场中的圆周运动77

7-6-2 带电粒子在磁场中的螺旋线运动80

7-7 磁场中的磁介质82

7-7-1 磁介质的分类82

7-7-2 顺磁质和抗磁质的磁化83

7-7-3 存在磁介质时磁场的基本定理85

7-7-4 铁磁质87

思考题与习题91

第8章 变化的电场和磁场97

8-1 电磁感应的基本定律97

8-1-1 电磁感应现象97

8-1-2 法拉第电磁感应定律98

8-1-3 楞次定律98

8-2 动生电动势和感生电动势101

8-2-1 动生电动势101

8-2-2 动生电动势的计算102

8-2-3 感生电动势 感生电场105

8-2-4 涡电流107

8-3 自感和互感109

8-3-1 自感109

8-3-2 互感111

8-4 磁场的能量112

8-4-1 自感磁能113

8-4-2 磁场的能量113

8-5 麦克斯韦方程组115

8-5-1 位移电流 全电流安培环路定理115

8-5-2 麦克斯韦方程组117

8-5-3 电磁波118

8-5-4 电磁波的辐射 赫兹实验120

8-5-5 电磁波谱122

思考题与习题124

第9章 波动光学128

9-1 光源 相干光128

9-1-1 光源128

9-1-2 相干光129

9-2 双缝干涉130

9-2-1 干涉条纹的位置131

9-2-2 劳埃德镜实验133

9-2-3 光程134

9-3 薄膜干涉135

9-3-1 等厚干涉136

9-3-2 增透膜和高反射膜140

9-3-3 迈克耳孙干涉仪142

9-4 光的衍射142

9-4-1 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理143

9-4-2 单缝夫琅禾费衍射145

9-4-3 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领148

9-4-4 光栅衍射150

9-4-5 X射线在晶体上的衍射155

9-4-6 全息照相157

9-5 光的偏振159

9-5-1 自然光和偏振光159

9-5-2 起偏和检偏 马吕斯定律161

9-5-3 反射、折射和散射时光的偏振162

9-5-4 光的双折射164

9-5-5 旋光现象165

思考题与习题166

第10章 几何光学171

10-1 几何光学基本定律171

10-1-1 几何光学的基本定律171

10-1-2 费马原理172

10-1-3 全反射173

10-2 反射成像174

10-2-1 平面镜反射成像174

10-2-2 球面镜反射成像175

10-2-3 符号法则178

10-3 折射成像178

10-3-1 单球面折射成像178

10-3-2 平面折射成像179

10-4 薄透镜180

10-4-1 正透镜和负透镜180

10-4-2 薄透镜公式181

10-4-3 薄透镜作图法182

10-5 光学器件183

10-5-1 放大镜184

10-5-2 显微镜185

10-5-3 望远镜185

10-5-4 照相机186

思考题与习题187

第11章 狭义相对论188

11-1 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换188

11-1-1 狭义相对论的基本原理189

11-1-2 洛伦兹变换190

11-1-3 相对论速度变换191

11-2 狭义相对论的时空观192

11-2-1 同时的相对性192

11-2-2 长度的相对性 长度收缩193

11-2-3 高速运动物体的视觉效应195

11-2-4 时间间隔的相对性 时间延缓196

11-2-5 孪生子佯谬197

11-3 相对论质量 动量 能量197

11-3-1 相对论质量与动量197

11-3-2 相对论能量198

11-3-3 动量和能量的关系200

思考题与习题200

第12章 量子物理学202

12-1 黑体辐射和普朗克假设202

12-1-1 黑体辐射202

12-1-2 普朗克能量子假设204

12-2 光电效应206

12-2-1 光电效应的实验规律206

12-2-2 经典电磁理论的困难207

12-2-3 爱因斯坦光子理论208

12-2-4 光的波粒二象性209

12-3 康普顿效应211

12-3-1 康普顿效应实验规律211

12-3-2 光子理论对康普顿效应的解释212

12-4 实物粒子的波动性214

12-4-1 德布罗意（de Broglie）假设214

12-4-2 德布罗意波的实验验证215

12-5 不确定关系217

12-5-1 坐标和动量的不确定关系217

12-5-2 能量和时间的不确定关系219

12-6 波函数 薛定谔方程220

12-6-1 波函数的引入220

12-6-2 波函数的统计解释221

12-6-3 薛定谔方程223

12-6-4 薛定谔方程的应用223

12-6-5 扫描隧穿显微镜226

12-7 氢原子 多电子原子227

12-7-1 原子光谱的实验规律227

12-7-2 氢原子的玻尔理论229

12-7-3 氢原子的量子力学处理233

12-7-4 电子的自旋235

12-7-5 原子的电子壳层结构237

12-8 激光239

12-8-1 受激吸收 自发辐射 受激辐射239

12-8-2 粒子数反转和光放大240

12-8-3 光学谐振腔241

12-8-4 激光器242

12-8-5 激光的特性和应用243

12-9 固体中的电子245

12-9-1 固体能带的形成245

12-9-2 满带、价带和空带246

12-9-3 导体、绝缘体和半导体247

12-9-4 n型半导体和p型半导体248

12-9-5 pn结249

思考题与习题251

习题参考答案254

附录Ⅰ 国际单位制（SI）260

附录Ⅱ 常用的物理量262

附录Ⅲ 希腊字母263

附录Ⅳ 部分常用数学公式264