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第4篇 电 磁学3

第9章 静电场3

9.1电荷 库仑定律3

9.1.1电荷及其性质3

9.1.2库仑定律4

9.2电场 电场强度5

9.2.1电场5

9.2.2电场强度5

9.2.3电场强度计算6

9.3高斯定理10

9.3.1电场线10

9.3.2电场强度通量10

9.3.3高斯定理12

9.4静电场的环路定理 电势能16

9.4.1静电场力做功的特点16

9.4.2静电场的环路定理17

9.4.3电势能17

9.5电势18

9.5.1电势18

9.5.2电势差19

9.5.3电势的计算19

9.6等势面 电势梯度22

9.6.1等势面22

9.6.2电势梯度23

9.7电场中的导体25

9.7.1导体的静电平衡状态及条件25

9.7.2导体表面的电荷和电场26

9.7.3静电屏蔽27

9.8电容 电容器29

9.8.1孤立导体的电容29

9.8.2电容器及其电容30

9.9静电场中的电介质31

9.9.1电介质的分类31

9.9.2电介质的极化过程32

9.9.3有介质时的高斯定理33

9.9.4电介质中静电场的计算34

9.9.5电介质的击穿36

9.10静电场的能量37

习题40

第10章 稳恒磁场45

10.1磁场 磁感应强度45

10.2毕奥-萨伐尔定律46

10.2.1毕奥-萨伐尔定律46

10.2.2运动电荷的磁场47

10.2.3用毕奥-萨伐尔定律求电流产生的磁场48

10.3磁通量 磁场的高斯定理51

10.3.1磁感线51

10.3.2磁通量51

10.3.3磁场的高斯定理53

10.4安培环路定理54

10.4.1安培环路定理54

10.4.2安培环路定理的应用56

10.5磁场对运动电荷的作用57

10.5.1洛伦兹力57

10.5.2带电粒子在磁场中的运动58

10.6磁场对载流导体的作用62

10.6.1安培力62

10.6.2磁场作用于载流线圈的磁力矩64

10.7磁场中的磁介质65

10.7.1磁介质65

10.7.2顺磁质与抗磁质的磁化66

10.7.3磁介质中的安培环路定律67

10.7.4铁磁质68

习题70

第11章 电磁感应75

11.1电磁感应定律75

11.1.1法拉第电磁感应定律75

11.1.2感应电动势的方向76

11.2动生电动势79

11.2.1电源的工作原理79

11.2.2动生电动势80

11.3感生电动势82

11.4自感与互感85

11.4.1自感85

11.4.2互感86

11.5磁场能量89

11.6位移电流 电磁场基本方程的积分形式91

11.6.1位移电流与全电流安培环路定理91

11.6.2电磁场 麦克斯韦电磁场方程的积分形式94

习题95

第5篇 近代物理103

第12章 狭义相对论简介103

12.1爱因斯坦基本原理103

12.1.1伽利略变换与经典时空观103

12.1.2狭义相对论产生的背景和条件104

12.1.3狭义相对论的基本原理105

12.2爱因斯坦时空观107

12.2.1同时性的相对性107

12.2.2长度收缩效应108

12.2.3时间延缓效应111

12.3狭义相对论动力学111

12.3.1质量与速度的关系112

12.3.2相对论动力学基本方程113

12.3.3质能关系113

12.3.4质能公式在原子核裂变和聚变中的应用114

12.3.5能量和动量关系116

习题120

第13章量子论简介123

13.1黑体辐射 普朗克能量子假设123

13.1.1黑体 黑体辐射123

13.1.2斯特藩-玻尔兹曼定律 维恩位移定律124

13.1.3黑体辐射的瑞利-金斯公式 经典物理的困难125

13.1.4普朗克假设 普朗克黑体辐射公式126

13.2光的量子性128

13.2.1光电效应现象128

13.2.2光子 爱因斯坦方程129

13.2.3光的波粒二象性130

13.2.4康普顿效应131

13.3氢原子的玻尔理论134

13.3.1氢原子光谱的规律性134

13.3.2卢瑟福的原子有核模型135

13.3.3氢原子的玻尔理论136

13.3.4玻尔理论的成果和局限性138

13.4德布罗意波 实物粒子的波动性139

13.4.1德布罗意波139

13.4.2德布罗意波的实验证明139

13.4.3应用举例141

13.4.4德布罗意波的统计解释141

13.5海森伯不确定关系141

13.6波函数 薛定谔方程143

13.6.1波函数 概率密度143

13.6.2薛定谔方程144

13.6.3一维无限深势阱问题145

13.6.4一维方势垒 隧道效应148

习题149

部分习题参考答案153

参考文献159