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第11章 静电场1

11.1 电荷的量子化库仑定律1

11.1.1 电荷守恒定律与电荷的量子化1

11.1.2 库仑定律2

11.2 电场强度3

11.2.1 静电场3

11.2.2 电场强度矢量3

11.2.3 点电荷电场强度4

11.2.4 电场强度叠加原理5

11.3 电场强度通量高斯定理11

11.3.1 电场线11

11.3.2 电场强度通量13

11.3.3 高斯定理14

11.3.4 高斯定理应用举例16

11.4 静电场的环路定理电势能20

11.4.1 静电场力所做的功20

11.4.2 静电场的环路定理21

11.4.3 电势能21

11.5 电势22

11.5.1 电势 电势差22

11.5.2 点电荷电场的电势23

11.5.3 电势的叠加原理24

11.6 电场强度与电势梯度28

11.6.1 等势面28

11.6.2 电场强度与电势的微分关系29

11.7 静电场中的电偶极子30

11.8 静电场中的导体31

11.8.1 静电感应 静电平衡条件31

11.8.2 静电平衡时导体上电荷的分布和表面附近的场强32

11.8.3 静电屏蔽34

11.9 电容电容器36

11.9.1 孤立导体的电容36

11.9.2 电容器37

11.9.3 电容器的并联和串联39

11.10 静电场中的电介质41

11.10.1 电介质对电容的影响相对电容率41

11.10.2 电介质的极化42

11.10.3 电极化强度矢量43

11.11 电位移矢量 有电介质时的高斯定理44

11.12 静电场的能量能量密度49

11.12.1 电容器的电能49

11.12.2 电场的能量 能量密度50

本章提要51

习题54

第12章 恒定磁场57

12.1 电流57

12.1.1 电流和电流密度矢量57

12.1.2 欧姆定律的微分形式59

12.2 电源 电动势60

12.2.1 非静电力 电源60

12.2.2 电动势61

12.3 磁场 磁感应强度61

12.3.1 基本磁现象61

12.3.2 磁场63

12.3.3 磁感应强度63

12.4 毕奥－萨伐尔定律及其应用64

12.4.1 毕奥－萨伐尔定律64

12.4.2 毕奥－萨伐尔定律应用举例65

12.5 运动电荷的磁场70

12.6 磁场的高斯定理71

12.6.1 磁感应线71

12.6.2 磁通量 磁场的高斯定理72

12.7 安培环路定理及其应用74

12.7.1 安培环路定理74

12.7.2 安培环路定理的应用举例75

12.8 磁场对载流导线的作用78

12.8.1 安培定律78

12.8.2 两根无限长平行载流直导线间的相互作用力电流单位“安培”的定义80

12.8.3 均匀磁场对矩形载流线圈的作用81

12.9 运动电荷在电场和磁场中所受的力83

12.9.1 运动电荷在磁场中所受的力 洛伦兹力83

12.9.2 洛伦兹力与安培力的关系83

12.9.3 带电粒子在均匀磁场中运动分析及应用举例84

12.9.4 运动电荷在电磁场中所受的力86

12.9.5 带电粒子在电场和磁场中运动举例86

12.10 磁介质89

12.10.1 磁介质的磁化89

12.10.2 磁介质中的磁场磁场强度93

12.10.3 铁磁质96

本章提要99

习题100

第13章 电磁感应105

13.1 法拉第电磁感应定律105

13.1.1 法拉第电磁感应定律105

13.1.2 楞次定律107

13.2 动生电动势 感生电动势107

13.2.1 动生电动势107

13.2.2 感生电动势111

13.3 自感 互感114

13.3.1 自感114

13.3.2 互感117

13.4 磁场的能量118

13.5 麦克斯韦方程组120

13.5.1 位移电流120

13.5.2 麦克斯韦方程组的积分形式121

13.6 电磁振荡 电磁波122

13.6.1 电磁振荡 无阻尼自由电磁振荡122

13.6.2 电磁波的产生123

13.6.3 平面电磁波的基本性质124

13.6.4 电磁波的能量125

13.6.5 电磁波谱125

本章提要126

习题127

第14章 波动光学132

14.1 相干光132

14.2 杨氏双缝实验劳埃镜133

14.2.1 杨氏双缝实验133

14.2.2 劳埃镜135

14.3 光程 光程差136

14.3.1 光程及光程差的加强减弱条件136

14.3.2 平行光通过薄透镜不产生附加光程差137

14.4 薄膜干涉138

14.5 劈尖 牛顿环141

14.5.1 劈尖141

14.5.2 牛顿环144

14.6 迈克耳孙干涉仪146

14.7 光的衍射147

14.7.1 光的衍射现象衍射分类147

14.7.2 衍射分类148

14.7.3 惠更斯－菲涅耳原理148

14.8 单缝衍射148

14.8.1 单缝衍射的明暗纹公式148

14.8.2 单缝衍射的条纹宽度150

14.8.3 单缝衍射的光强分布150

14.9 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领152

14.10 衍射光栅153

14.10.1 光栅153

14.10.2 光栅衍射条纹的形成154

14.10.3 衍射光谱156

14.11 X射线的衍射158

14.12 光的偏振159

14.12.1 自然光 线偏振光部分偏振光159

14.12.2 偏振片 马吕斯定律160

14.13 反射光与折射光的偏振161

14.14 双折射现象162

14.15 旋光现象163

本章提要163

习题166

第15章 光的吸收、色散和散射171

15.1 光的吸收171

15.1.1 一般吸收和选择吸收171

15.1.2 光的吸收定律172

15.1.3 吸收光谱173

15.2 光的色散173

15.3 光的散射175

本章提要176

习题177

第16章 量子物理基础178

16.1 黑体辐射 普朗克量子假设178

16.1.1 黑体 黑体辐射178

16.1.2 斯特藩－玻尔兹曼定律维恩位移定律179

16.1.3 黑体辐射的瑞利－金斯公式经典物理的困难180

16.1.4 普朗克假设 普朗克黑体辐射公式181

16.2 光电效应 光的波粒二象性181

16.2.1 光电效应实验的规律181

16.2.2 光子 爱因斯坦方程182

16.2.3 光电效应在近代技术中的应用183

16.2.4 光的波粒二象性184

16.3 康普顿效应185

16.3.1 康普顿效应的实验规律185

16.3.2 康普顿效应的解释185

16.4 氢原子187

16.4.1 氢原子光谱的规律性187

16.4.2 卢瑟福的原子有核模型188

16.4.3 氢原子的玻尔理论189

16.4.4 氢原子玻尔理论的困难和意义191

16.5 德布罗意波 实物粒子的二象性191

16.5.1 德布罗意假设191

16.5.2 德布罗意波的实验证明192

16.5.3 德布罗意波的统计解释193

16.6 量子力学简介194

16.6.1 不确定关系194

16.6.2 波函数 概率密度196

16.6.3 薛定谔方程197

16.6.4 一维无限深势阱问题199

16.6.5 一维方势垒 隧道效应201

16.6.6 氢原子问题203

本章提要206

习题207

第17章 现代物理技术208

17.1 激光原理及激光技术的应用208

17.1.1 激光器原理208

17.1.2 激光器的种类209

17.1.3 激光的巨大应用210

17.2 光纤技术212

17.2.1 光纤的结构与分类212

17.2.2 光纤通信技术和发展213

17.3 液晶技术217

17.3.1 液晶的结构与分类217

17.3.2 液晶的物理性质218

17.4 纳米技术219

17.4.1 纳米材料的性能特点219

17.4.2 纳米材料的应用220

17.5 等离子体技术220

17.5.1 等离子体220

17.5.2 主要应用221

17.6 新材料技术222

17.6.1 新材料简介222

17.6.2 新材料的发展前景225

17.7 新能源技术228

习题答案232