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第三篇 电磁学3

第8章 真空中的静电场3

8.1 电荷 库仑定律3

8.1.1 电荷及其重要特性3

8.1.2 库仑定律5

8.1.3 电力叠加原理7

8.2 电场强度 电场线8

8.2.1 电场强度8

8.2.2 场强叠加原理9

8.2.3 电场强度计算举例10

8.2.4 电场线13

8.3 静电场的高斯定理14

8.3.1 电通量15

8.3.2 静电场的高斯定理16

8.3.3 高斯定理应用举例18

8.4 静电场的环路定理 电势22

8.4.1 静电场的环路定理22

8.4.2 电势、电势差、电势叠加原理24

8.4.3 电势计算举例25

8.4.4 等势面27

8.4.5 电场强度与电势梯度的关系29

习题831

第9章 静电场中的导体和电介质37

9.1 静电场中的导体37

9.1.1 导体的静电平衡条件37

9.1.2 导体静电平衡时的基本性质39

9.1.3 静电屏蔽41

9.2 静电场中的电介质43

9.2.1 电介质的极化44

9.2.2 极化强度47

9.2.3 极化电荷47

9.2.4 电位移 有介质时的高斯定理48

9.3 电容器 电容51

9.3.1 孤立导体的电容51

9.3.2 电容器及其电容52

9.3.3 电容器的串联和并联54

9.4 电场的能量56

9.4.1 电容器储存的电能56

9.4.2 电场的能量57

习题958

第10章 恒定电流和恒定磁场64

10.1 电流强度 电流密度 电流的连续性方程64

10.1.1 电流强度 电流密度64

10.1.2 电流的连续性方程 恒定电流的闭合性66

10.2 欧姆定律和焦耳定律67

10.2.1 欧姆定律的积分形式和微分形式67

10.2.2 电流的功率 焦耳定律68

10.3 电源和电动势 电路上两点间的电势差69

10.3.1 电源 电动势69

10.3.2 电路上任意两点间的电势差71

10.4 电流的磁效应 磁感应强度73

10.4.1 电流的磁效应73

10.4.2 磁感应强度74

10.5 比奥—萨伐尔定律76

10.5.1 比奥—萨伐尔定律76

10.5.2 运动点电荷的磁场77

10.5.3 比奥—萨伐尔定律的应用78

10.6 磁场的高斯定理 安培环路定理80

10.6.1 磁场的高斯定理80

10.6.2 安培环路定理81

10.6.3 安培环路定理的应用83

10.7 磁场对载流导线的作用 磁力的功87

10.7.1 载流导线在磁场中所受的安培力87

10.7.2 载流线圈在均匀外磁场中受到的磁力矩89

10.7.3 磁力的功90

10.7.4 平行电流间的相互作用 电流单位“安培”的定义91

10.8 带电粒子在磁场中的运动92

10.8.1 带电粒子在磁场中的运动92

10.8.2 霍尔效应95

习题1097

第11章 磁介质107

11.1 磁介质的磁化 磁化电流107

11.1.1 磁介质的磁化107

11.1.2 磁化强度110

11.1.3 磁化电流111

11.2 有磁介质时的安培环路定理112

11.2.1 磁场强度 有磁介质时的安培环路定理113

11.2.2 B、H、M三矢量间的关系114

11.3 铁磁性与铁磁质115

11.3.1 铁磁质的磁化规律115

11.3.2 铁磁性的起因117

习题11118

第12章 电磁感应123

12.1 电磁感应基本定律123

12.1.1 电磁感应现象123

12.1.2 楞次定律125

12.1.3 法拉第电磁感应定律125

12.2 动生电动势128

12.2.1 动生电动势及相应的非静电力129

12.2.2 交流发电机的基本原理130

12.3 感生电动势和感生电场132

12.3.1 感生电场132

12.3.2 感生电场的性质133

12.3.3 螺线管磁场变化引起的感生电场135

12.3.4 感生电动势的计算136

12.3.5 电子感应加速器138

12.3.6 涡电流139

12.4 自感应与互感应140

12.4.1 自感应140

12.4.2 互感应144

12.5 磁场的能量146

12.5.1 自感磁能146

12.5.2 磁能体密度147

12.5.3 互感线圈的磁能149

习题12150

第13章 电磁场理论的基本概念160

13.1 位移电流 麦克斯韦方程组160

13.1.1 电磁场基本规律小结160

13.1.2 位移电流161

13.1.3 麦克斯韦方程组164

13.2 电磁波的辐射和传播166

13.2.1 振荡电偶极子辐射的电磁波167

13.2.2 平面电磁波的基本性质168

13.2.3 电磁波的能量 能流密度 电磁波的强度168

13.2.4 电磁波谱169

习题13170

第四篇 光 学175

第14章 光的干涉175

14.1 光的电磁理论175

14.1.1 光的电磁理论175

14.1.2 光源的发光机理176

14.1.3 光波的叠加及相干条件177

14.2 分波阵面干涉179

14.2.1 光程 光程差179

14.2.2 杨氏双缝干涉实验179

14.2.3 菲涅耳双面镜实验 洛埃镜实验181

14.2.4 光的时空相干性182

14.3 分振幅薄膜干涉183

14.3.1 薄膜干涉183

14.3.2 等倾干涉185

14.3.3 等厚干涉 劈尖 牛顿环186

14.3.4 迈克尔逊干涉仪188

习题14190

第15章 光的衍射192

15.1 光的衍射现象192

15.1.1 光的衍射现象192

15.1.2 惠更斯—菲涅耳原理193

15.1.3 衍射的分类194

15.2 单缝及圆孔的夫琅和费衍射195

15.2.1 单缝夫琅和费衍射195

15.2.2 圆孔夫琅和费衍射198

15.2.3 光学仪器的分辨本领198

15.3 光栅衍射199

15.3.1 光栅衍射图样的特点199

15.3.2 光栅衍射的强度分布200

15.3.3 缺级 光栅光谱201

习题15202

第16章 光的偏振204

16.1 自然光和偏振光204

16.1.1 自然光204

16.1.2 线偏振光205

16.1.3 部分偏振光205

16.1.4 圆偏振光206

16.1.5 椭圆偏振光206

16.2 起偏和检偏 马吕斯定律206

16.2.1 偏振片 起偏和检偏206

16.2.2 马吕斯定律207

16.3 反射光和折射光的偏振态208

16.4 双折射209

16.4.1 双折射现象209

16.4.2 波片210

16.4.3 人为双折射现象212

16.4.4 旋光现象212

习题16213

阅读材料215

蝴蝶翅膀的灵感215

第五篇 量子力学基础218

第17章 量子物理基础——量子实验218

17.1 氢原子光谱的实验规律219

17.2 黑体辐射和普朗克假设220

17.2.1 黑体辐射221

17.2.2 普朗克假设224

17.3 光电效应与爱因斯坦的量化假说225

17.3.1 光电效应226

17.3.2 爱因斯坦的量化假说226

17.3.3 光的波粒二象性228

17.4 康普顿效应230

17.4.1 光的散射230

17.4.2 康普顿效应231

17.4.3 康普顿效应与光电效应的关系234

17.5 塞曼效应235

17.6 玻尔的氢原子理论236

17.6.1 卢瑟福的原子有核模型237

17.6.2 玻尔的氢原子理论237

17.7 粒子的波粒二象性240

17.7.1 德布罗意假设240

17.7.2 电子衍射实验242

17.7.3 概率波244

17.8 测不准关系248

习题17252

第18章 量子力学五大基本假设254

18.1 量子力学基本假设Ⅰ：波函数假设254

18.2 量子力学基本假设Ⅱ：力学量算符假定255

18.3 量子力学基本假设Ⅲ：本征值概率及平均值假定257

18.4 量子力学基本假设Ⅳ：Schrodinger方程259

18.5 量子力学基本假设Ⅴ：全同性原理262

习题18262

第19章 一维定态问题264

19.1 一维无限深势阱264

19.2 势垒穿隧267

19.3 一维谐振子269

习题19270

习题参考答案272