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第1章 真空中的静电场 1

1.1电场强度 场强叠加原理 1

1.1.1电荷 电荷守恒定律 1

1.1.2库仑定律 2

1.1.3电场 场强叠加原理 4

1.2电通量 高斯定理 10

1.2.1电场线 10

1.2.2电通量 11

1.2.3高斯定理 12

1.2.4应用高斯定理求电场强度 14

1.3静电场的环路定理 18

1.3.1静电场力的功 19

1.3.2静电场力的环路定理 20

1.4电势能 电势 20

1.4.1电势能 20

1.4.2电势 21

1.4.3电势的计算 22

1.5电场强度与电势梯度 25

1.5.1等势面 25

1.5.2电势梯度 26

本章要点 28

习题 30

第2章 静电场中的导体与电介质 35

2.1静电场中的导体 35

2.1.1静电平衡条件 35

2.1.2静电平衡时导体上的电荷分布 36

2.1.3静电屏蔽 41

2.2静电场中的电介质 43

2.2.1电介质的电极化现象 43

2.2.2介电强度和介电损耗 45

2.3电位移 有电介质时的高斯定理 46

2.4电容 电容器 48

2.4.1孤立导体的电容 48

2.4.2电容器的电容 49

2.4.3电介质对电容器电容的影响 49

2.4.4几种典型电容器 50

2.4.5电容器的联结 52

2.5静电场的能量 55

本章要点 59

习题 60

第3章 恒定磁场 65

3.1磁场 磁感应强度 65

3.1.1磁现象 65

3.1.2磁场 磁感应强度 66

3.2毕奥-萨伐尔定律 68

3.2.1毕奥-萨伐尔定律 68

3.2.2毕-萨定律的应用举例 69

3.3磁场高斯定理 74

3.3.1磁感应线 74

3.3.2磁通量 75

3.3.3磁场的高斯定理 76

3.4安培环路定理 76

3.4.1安培环路定理 76

3.4.2安培环路定理的应用 79

3.5磁场对电流的作用 84

3.5.1磁场对载流导线的作用 84

3.5.2匀强磁场对平面载流线圈的作用 86

3.6带电粒子在磁场中的运动 88

3.6.1洛伦兹力 88

3.6.2带电粒子在均匀磁场中的运动 89

3.6.3带电粒子在非均匀磁场中的运动 91

3.6.4霍尔效应 92

3.7磁介质 94

3.7.1磁介质的分类 95

3.7.2顺磁质和抗磁质的磁化 95

3.7.3磁介质中的安培环路定理 磁场强度 98

3.7.4铁磁质 102

本章要点 104

习题 106

第4章 电磁感应 电磁场 112

4.1电磁感应 112

4.1.1电磁感应现象 112

4.1.2电动势 113

4.1.3电磁感应定律 115

4.2感应电动势 117

4.2.1动生电动势 117

4.2.2感生电动势 感生电场 120

4.2.3电子感应加速器 122

4.3自感和互感 124

4.3.1自感 124

4.3.2互感 125

4.4磁场能量 127

4.5麦克斯韦电磁场理论简介 129

4.5.1位移电流 129

4.5.2麦克斯韦方程组的积分形式 132

本章要点 135

习题 136

第5章 机械振动 140

5.1简谐运动 140

5.1.1简谐运动 141

5.1.2描述简谐振动的物理量 143

5.2简谐运动的旋转矢量表示 146

5.2.1简谐运动的旋转矢量表示法 146

5.2.2相位差 148

5.3简谐运动的能量 149

5.4简谐运动的合成 150

5.4.1两个同方向同频率简谐运动的合成 150

5.4.2两个相互垂直的同频率简谐运动的合成 151

本章要点 154

习题 156

第6章 机械波 160

6.1机械波的产生和传播 160

6.1.1机械波的产生和传播 160

6.1.2纵波和横波 161

6.1.3描述波动的三个基本物理量 161

6.1.4波线、波面和波前 163

6.2平面简谐波的波函数 164

6.2.1平面简谐波的波函数 165

6.2.2波函数的物理意义 166

6.3波的能量 169

6.3.1波动能量的传播 169

6.3.2能流和能流密度 170

6.4惠更斯原理 171

6.4.1惠更斯原理 171

6.4.2惠更斯原理的应用 173

6.5波的干涉 173

6.5.1波的叠加原理 173

6.5.2波的干涉 174

6.6驻波 176

6.7多普勒效应 177

6.7.1波源静止，观察者相对于介质运动 178

6.7.2观察者静止，波源相对于介质运动 178

6.7.3波源和观察者同时相对于介质运动 179

本章要点 179

习题 180

第7章 波动光学 185

7.1光是电磁波 185

7.1.1电磁波 185

7.1.2光是电磁波 188

7.1.3光程及光程差 189

7.2相干光 190

7.2.1光的干涉现象 190

7.2.2相干条件 190

7.3杨氏双缝干涉 192

7.4薄膜干涉 195

7.4.1薄透镜的等光程性 195

7.4.2薄膜干涉 196

7.4.3增透膜和增反膜 198

7.5劈尖与牛顿环 199

7.5.1劈尖干涉 200

7.5.2牛顿环 201

7.6迈克耳孙干涉仪 203

7.7光的衍射 205

7.7.1光的衍射现象 205

7.7.2惠更斯-菲涅耳原理 206

7.8夫琅禾费单缝衍射 207

7.8.1单缝的夫琅禾费衍射现象 207

7.8.2菲涅耳半波带法求极值 208

7.9光栅衍射 211

7.9.1光栅 211

7.9.2光栅衍射条纹的形成 212

7.10光的偏振性 马吕斯定律 215

7.10.1自然光 偏振光 215

7.10.2偏振片 起偏与检偏 217

7.10.3马吕斯定律 218

7.11反射光和折射光的偏振 219

7.11.1反射和折射时的偏振 219

7.11.2布儒斯特定律 219

本章要点 220

习题 222

第8章 狭义相对论 231

8.1经典力学相对性原理 牛顿力学时空观 231

8.1.1经典力学相对性原理 231

8.1.2牛顿力学时空观 232

8.2狭义相对论基本原理 洛伦兹变换 232

8.2.1狭义相对论两条基本原理 232

8.2.2洛伦兹变换 233

8.3狭义相对论时空观 234

8.3.1长度收缩 234

8.3.2时间膨胀（或运动的时钟变慢） 236

8.3.3同时的相对性 237

8.4狭义相对论动力学的基本结论 238

8.4.1质量与速度的关系 238

8.4.2相对论动力学的基本方程 239

8.4.3质量与能量的关系 239

8.4.4动量与能量的关系 241

本章要点 242

习题 243

第9章 量子物理基础 246

9.1黑体辐射 普朗克能量子假设 246

9.1.1热辐射 黑体辐射基本规律 246

9.1.2普朗克量子假说 248

9.2光的量子性 249

9.2.1光电效应 249

9.2.2爱因斯坦光子假说 251

9.2.3光的波粒二象性 252

9.3康普顿散射 252

9.4实物粒子的波动性 254

9.4.1德布罗意物质波 254

9.4.2德布罗意波的统计解释 255

9.5薛定谔方程 256

9.5.1不确定关系 256

9.5.2波函数 256

9.5.3薛定谔方程 257

9.6氢原子理论 259

9.6.1氢原子光谱的实验规律 259

9.6.2玻尔的氢原子理论 260

9.6.3玻尔理论的成功和局限性 263

9.6.4氢原子光谱规律的量子力学解释 264

9.7原子的壳层结构 266

本章要点 267

习题 269

参考文献 272

附录 273

附录A 希腊字母 273

附录B 一些基本物理常数 274

附录C 数学基础 275

习题参考答案 280