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第三篇 电磁学4

第8章 静电场4

8.1电场与电场强度4

8.1.1电荷4

8.1.2库仑力5

8.1.3电场与电场强度6

8.1.4电场强度的计算8

8.1.5带电体在外电场中所受的作用力13

8.2静电场的高斯定理13

8.2.1电场线与电通量13

8.2.2高斯定理15

8.2.3高斯定理的应用17

8.3电势20

8.3.1静电场的保守性与电势能20

8.3.2电势与电势差22

8.3.3电势的计算22

8.3.4 场强与电势的关系25

8.4静电场中的导体28

8.4.1静电感应28

8.4.2导体静电平衡条件28

8.4.3导体上的电荷分布29

8.4.4感应电荷对场强的作用30

8.4.5有导体存在时静电场的分布30

8.4.6静电的应用32

8.5电介质33

8.5.1电介质及其分类33

8.5.2电介质的极化34

8.5.3介质对静电场的影响35

8.5.4电位移矢量与介质中的高斯定理36

8.6静电场的能量38

8.6.1电容与电容器38

8.6.2电容器的储能40

8.6.3静电场的能量41

本章提要47

思考题50

习题51

第9章 稳恒磁场57

9.1磁场与磁感应强度57

9.1.1磁现象的电本质57

9.1.2电流与电流密度58

9.1.3磁场 磁感应强度60

9.2磁场中的高斯定理62

9.2.1磁场线62

9.2.2磁通量62

9.2.3磁场中的高斯定理62

9.3电流产生磁场的规律63

9.3.1电流元周围空间的磁场 毕奥-萨伐尔定律63

9.3.2磁感应强度的叠加原理64

9.3.3运动电荷周围空间的磁场64

9.3.4利用毕奥-萨伐尔定律和叠加原理求解电流周围空间的磁场65

9.4安培环路定理及其应用68

9.4.1安培环路定理68

9.4.2安培环路定理验证68

9.4.3注意点69

9.4.4安培环路定理的应用70

9.5磁场对运动电荷及电流的作用71

9.5.1洛伦兹力及其应用71

9.5.2霍尔效应73

9.5.3磁流体发电74

9.5.4磁场对通电导线的作用力 安培力74

9.6磁力的功77

9.6.1磁力对运动载流导线的功77

9.6.2磁力矩对转动载流线圈的功77

9.7磁介质77

9.7.1磁介质的磁化78

9.7.2磁介质与磁场相互作用81

9.7.3铁磁性82

本章提要87

思考题89

习题89

第10章电磁感应98

10.1电磁感应定律98

10.1.1电磁感应现象98

10.1.2电源电动势99

10.1.3楞次定律99

10.1.4法拉第电磁感应定律100

10.2动生电动势与感生电动势101

10.2.1动生电动势101

10.2.2感生电动势 感生电场104

10.3自感和互感109

10.3.1自感现象 自感系数109

10.3.2互感现象 互感系数110

10.4磁场能量113

10.4.1载流线圈的磁能113

10.4.2磁场能量与能量密度114

10.5麦克斯韦方程组与电磁波114

10.5.1全电流定律114

10.5.2麦克斯韦方程组118

10.5.3电磁波的产生和传播120

10.5.4电磁场的物质性123

本章提要128

思考题132

习题132

第四篇 光学139

第11章 光学139

11.1光源的发光原理及光的相干性139

11.1.1光源的发光原理及发光特点139

11.1.2光的叠加与光的干涉140

11.1.3光程和光程差142

11.2分波面干涉144

11.2.1杨氏双缝干涉实验144

11.2.2其他分波面干涉装置147

11.3分振幅干涉148

11.3.1薄膜干涉的光程差公式149

11.3.2增透膜与增反膜150

11.3.3薄膜的等厚干涉151

11.3.4等倾干涉155

11.3.5迈克耳孙干涉仪156

11.3.6光的空间相干性与时间相干性157

11.4光的衍射158

11.4.1光的衍射现象及其分类158

11.4.2惠更斯-菲涅耳原理159

11.4.3夫琅禾费单缝衍射159

11.4.4圆孔衍射163

11.4.5光学仪器的分辨本领164

11.5光栅衍射165

11.5.1光栅165

11.5.2光栅衍射165

11.5.3光谱与光谱分析167

11.6 X射线的衍射170

11.7光的偏振171

11.7.1自然光与偏振光172

11.7.2产生偏振光的方法及规律173

11.7.3椭圆偏振光和圆偏振光179

11.7.4偏振光干涉179

11.7.5人工双折射现象182

11.7.6旋光现象183

11.8几何光学初步184

11.8.1几何光学三定律184

11.8.2惠更斯原理与费马定理184

11.8.3共轴球面组傍轴成像187

11.8.4薄透镜191

11.8.5理想光具组理论193

本章提要201

思考题204

习题205

第五篇 近代物理213

第12章 狭义相对论213

12.1绝对时空观与力学相对性原理213

12.1.1经典力学的思想基础——绝对时空观213

12.1.2经典力学的坐标变换——伽利略变换213

12.1.3速度及加速度变换214

12.1.4迈克耳孙-莫雷实验215

12.1.5力学相对性原理216

12.2狭义相对论基本原理与洛伦兹变换217

12.2.1狭义相对论诞生的历史背景217

12.2.2相对论的基本原理217

12.2.3洛伦兹坐标变换217

12.2.4相对论速度变换221

12.3相对论中的时间和空间222

12.3.1同时的相对性223

12.3.2时间间隔的相对性223

12.3.3因果关系的绝对性和必要条件224

12.3.4长度（距离）的相对性225

12.4相对论动力学基础228

12.4.1相对论中的质量228

12.4.2相对论中的动量229

12.4.3动力学基本方程229

12.4.4质能关系230

12.4.5能量与动量的关系231

本章提要237

思考题239

习题239

第13章 早期量子论243

13.1黑体辐射和普朗克量子假设243

13.1.1绝对黑体 基尔霍夫辐射定律244

13.1.2黑体辐射实验定律245

13.1.3普朗克量子假设247

13.2光电效应250

13.2.1光电效应实验的规律250

13.2.2光的波动说遇到的困难251

13.2.3爱因斯坦的光电效应方程252

13.3康普顿效应254

13.3.1康普顿效应实验及其规律254

13.3.2康普顿效应的理论解释——光子理论的解释256

13.4氢原子光谱 玻尔氢原子理论258

13.4.1氢原子光谱的实验规律258

13.4.2玻尔的氢原子理论259

13.4.3氢原子光谱的理论解释261

13.4.4玻尔理论的意义与局限性265

13.5微观粒子的波动性和状态描述265

13.5.1德布罗意波265

13.5.2德布罗意假设的实验验证267

13.5.3物质波波函数及其统计解释269

13.5.4波函数满足的条件及态叠加原理271

13.6不确定关系273

13.6.1不确定关系及其物理意义273

13.6.2不确定关系的应用275

13.7薛定谔方程277

13.7.1薛定谔方程277

13.7.2薛定谔方程的应用280

本章提要295

思考题298

习题298

下册习题参考答案300