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第九章 静电场1

9-1 电荷的量子化 电荷守恒定律1

一 电荷的量子化1

二 电荷守恒定律2

9-2 库仑定律2

9-3 电场强度4

一 静电场4

二 电场强度4

三 点电荷的电场强度5

四 电场强度的叠加原理6

9-4 电场强度通量 高斯定理12

一 电场线13

二 电场强度通量14

三 高斯定理17

四 高斯定理应用举例20

9-5 静电场的环路定理 电势能23

一 静电场力所作的功23

二 静电场的环路定理24

三 电势能25

9-6 电势26

一 电势26

二 点电荷电场的电势28

三 电势的叠加原理28

9-7 电场强度与电势梯度32

一 等势面32

二 电场强度与电势梯度34

问题35

习题36

一 静电平衡条件41

10-1 静电场中的导体41

第十章 静电场中的导体和电介质41

二 静电平衡时导体上的电荷分布42

三 静电屏蔽45

10-2 静电场中的电介质46

一 电介质对电场的影响 相对电容率46

二 电介质的极化46

三 电介质中的电场强度 极化电荷与自由电荷的关系49

10-3 电位移 有电介质时的高斯定理51

10-4 电容53

一 电容器 电容53

二 电容器的并联和串联58

10-5 静电场的能量 能量密度60

一 电容器的电能60

二 静电场的能量 能量密度61

一 范德格拉夫静电起电机63

10-6 静电的应用63

二 静电除尘64

三 静电分离64

问题65

习题66

第十一章 恒定磁场71

11-1 恒定电流 电流密度72

11-2 电源 电动势75

11-3 磁场 磁感强度77

11-4 毕奥－萨伐尔定律79

一 毕奥－萨伐尔定律80

二 毕奥－萨伐尔定律应用举例81

三 磁矩83

一 磁感线86

11-5 磁通量 磁场的高斯定理86

二 磁通量 磁场的高斯定理87

11-6 安培环路定理89

一 安培环路定理89

二 安培环路定理应用举例91

11-7 带电粒子在磁场中运动93

一 带电粒子在磁场中所受的力94

二 带电粒子在磁场中的运动举例94

三 带电粒子在现代电磁场技术中的应用举例98

11-8 载流导线在磁场中所受的力103

一 安培力103

二 磁场对载流线圈作用的力矩106

11-9 磁场中的磁介质108

一 磁介质 磁化强度108

二 磁介质中的安培环路定理 磁场强度111

三 铁磁质113

问题119

习题121

第十二章 电磁感应 电磁场和电磁波126

12-1 电磁感应定律126

一 电磁感应现象126

二 电磁感应定律128

三 楞次定律129

12-2 动生电动势和感生电动势133

一 动生电动势133

二 感生电动势135

三 涡电流136

12-3 自感和互感139

一 自感电动势 自感139

二 互感电动势 互感141

12-4 磁场的能量 磁场能量密度144

12-5 位移电流 电磁场基本方程的积分形式147

一 位移电流 全电流安培环路定理147

二 电磁场 麦克斯韦电磁场方程的积分形式150

12-6 电磁振荡 电磁波151

一 振荡电路 无阻尼自由电磁振荡151

二 电磁波的产生与传播153

三 真空中的平面电磁波及其特性154

四 真空中电磁波的能量156

五 电磁波谱157

问题158

习题160

13-1 几何光学基本定律165

一 反射和折射定律165

第十三章 几何光学简介165

二 全反射166

13-2 光在平面上的反射、折射成像168

一 平面的反射成像168

二 平面的折射成像168

13-3 光在球面上的反射、折射成像169

一 球面镜的反射成像169

二 球面上的折射成像170

13-4 薄透镜172

一 薄透镜的成像公式172

二 薄透镜成像特性174

三 薄透镜的横向放大率174

13-5 显微镜、望远镜和照相机175

一 显微镜175

二 望远镜176

三 照相机177

习题178

问题178

第十四章 波动光学180

14-1 相干光180

一 光的相干性180

二 相干光的获取182

14-2 杨氏双缝干涉实验 光程 劳埃德镜183

一 杨氏双缝干涉实验183

二 光程和光程差187

三 劳埃德镜189

14-3 薄膜干涉191

一 薄膜干涉的光程差191

二 劈尖194

三 牛顿环198

一 迈克耳孙干涉仪199

14-4 迈克耳孙干涉仪199

二 等倾干涉201

14-5 光的衍射202

一 光的衍射现象202

二 惠更斯－菲涅耳原理203

三 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射204

14-6 单缝衍射205

14-7 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领210

14-8 衍射光栅213

一 光栅213

二 光栅衍射条纹的形成214

三 衍射光谱218

四 X射线衍射简介219

一 自然光 偏振光221

14-9 光的偏振性 马吕斯定律221

二 偏振片 起偏与检偏223

三 马吕斯定律224

14-10 反射光和折射光的偏振225

14-11 双折射现象228

一 双折射的寻常光和非常光228

二 人为双折射现象230

14-12 旋光现象231

问题232

习题235

第十五章 狭义相对论239

15-1 伽利略变换式 牛顿力学相对性原理遇到的困难240

一 伽利略变换式 经典力学的相对性原理240

三 光速依赖于惯性参考系的选取吗242

二 经典力学的绝对时空观242

15-2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式243

一 狭义相对论的基本原理243

二 洛伦兹变换式245

三 洛伦兹速度变换式246

15-3 狭义相对论的时空观248

一 同时的相对性248

二 长度的收缩249

三 时间的延缓250

15-4 光的多普勒效应251

15-5 相对论性动量和能量253

一 动量与速度的关系253

二 狭义相对论力学的基本方程255

三 质量与能量的关系255

四 质能公式在原子核裂变和聚变中的应用257

五 动量与能量的关系259

问题260

习题261

第十六章 量子物理263

16-1 黑体辐射 普朗克能量子假设264

一 黑体 黑体辐射264

二 斯特藩－玻耳兹曼定律 维恩位移定律265

三 黑体辐射的瑞利－金斯公式 经典物理的困难268

四 普朗克假设 普朗克黑体辐射公式269

16-2 光电效应 光的波粒二象性271

一 光电效应实验的规律271

二 光子 爱因斯坦方程272

三 光电效应在近代技术中的应用274

四 光的波粒二象性275

16-3 康普顿效应276

16-4 氢原子的玻尔理论280

一 氢原子光谱的规律281

二 卢瑟福的原子有核模型283

三 氢原子的玻尔理论286

四 氢原子玻尔理论的困难289

16-5 德布罗意波 实物粒子的二象性290

一 德布罗意假设290

二 德布罗意波的实验证明——G.P．汤姆孙电子衍射实验293

三 应用举例294

四 德布罗意波的统计解释294

16-6 不确定关系295

16-7 量子力学简介298

一 波函数 概率密度299

二 薛定谔方程300

三 一维势阱问题302

四 对应原理305

五 一维方势垒 隧道效应307

16-8 多电子原子中电子分布308

一 四个量子数308

二 多电子原子中的电子分布311

16-9 激光317

一 自发辐射 受激辐射317

二 激光原理318

三 激光器320

四 激光的特性和应用322

16-10 半导体323

一 固体的能带323

二 本征半导体和杂质半导体325

三 pn结327

四 光生伏特效应328

一 超导体的转变温度329

16-11 超导体329

二 超导体的主要特性330

三 超导电性的BCS理论332

四 超导的应用前景333

16-12 纳米材料333

一 纳米效应334

二 纳米材料的制备335

三 一种纳米新材料——碳纳米管335

四 应用前景336

问题337

习题338

习题答案341

索引347

照片说明354