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第7章 静电场1

7.1 库仑定律1

7.1.1 电荷1

7.1.2 库仑定律3

7.1.3 电力的叠加原理4

7.2 电场 电场强度4

7.2.1 电场4

7.2.2 电场强度5

7.2.3 电场强度的计算6

7.3 静电场的高斯定理11

7.3.1 电场线11

7.3.2 电通量12

7.3.3 高斯定理14

7.3.4 利用高斯定理求静电场的分布15

7.4 静电场的环路定理 电势19

7.4.1 静电场的环路定理19

7.4.2 静电势能20

7.4.3 电势和电势差21

7.4.4 电势的计算22

7.4.5 等势面25

7.4.6 电势梯度26

7.5 静电场中的电偶极子28

7.5.1 电偶极子在外电场中所受的力矩28

7.5.2 电偶极子在外电场中的电势能29

本章提要29

习题31

第8章 静电场中的导体和电介质36

8.1 静电场中的导体36

8.1.1 导体的静电平衡条件36

8.1.2 静电平衡时导体上电荷的分布37

8.1.3 静电屏蔽40

8.1.4 静电技术在实际中的应用42

8.2 静电场中的电介质43

8.2.1 电介质对电场的影响43

8.2.2 电介质的极化44

8.2.3 电极化强度46

8.3 有电介质时的高斯定理47

8.3.1 电位移和有电介质时的高斯定理48

8.3.2 有电介质时高斯定理的应用48

8.4 电容 电容器50

8.4.1 孤立导体的电容50

8.4.2 电容器的电容50

8.4.3 电容器的连接53

8.5 静电场的能量53

8.5.1 电荷系的静电能54

8.5.2 电容器的能量55

8.5.3 静电场的能量 能量密度55

本章提要57

习题58

第9章 稳恒磁场63

9.1 稳恒电流 电动势63

9.1.1 电流 电流密度63

9.1.2 欧姆定律的微分形式65

9.1.3 电源和电动势65

9.2 磁场 磁感应强度66

9.2.1 磁的基本现象66

9.2.2 磁场与磁感应强度67

9.2.3 磁感应线69

9.3 毕奥—萨伐尔定律70

9.3.1 毕奥—萨伐尔定律的内容70

9.3.2 毕奥—萨伐尔定律的应用70

9.3.3 运动电荷的磁场75

9.4 磁场的高斯定理和安培环路定理75

9.4.1 磁通量 磁场的高斯定理75

9.4.2 安培环路定理76

9.4.3 安培环路定理的应用78

9.5 磁场对载流导线的作用81

9.5.1 安培力81

9.5. 2磁场对载流线圈的作用 磁矩84

9.6 磁场对运动电荷的作用86

9.6.1 洛伦兹力86

9.6.2 带电粒子在磁场中的运动87

9.6.3 霍耳效应89

9.7 磁场中的磁介质90

9.7.1 磁介质对磁场的影响90

9.7.2 磁介质的磁化91

9.7.3 磁化强度矢量M与磁化电流93

9.7.4 有磁介质时的安培环路定理 磁场强度矢量H94

9.7.5 铁磁质96

本章提要99

习题101

第10章 电磁感应 麦克斯韦方程组106

10.1 法拉第电磁感应定律106

10.1.1 电磁感应现象106

10.1.2 法拉第电磁感应定律107

10.1.3 楞次定律108

10.2 动生电动势和感生电动势110

10.2.1 动生电动势110

10.2.2 感生电动势与感生电场114

10.2.3 涡电流及电磁阻尼117

10.3 互感与自感118

10.3.1 互感118

10.3.2 自感120

10.4 磁场的能量和能量密度121

10.5 麦克斯韦方程组 电磁波123

10.5.1 位移电流123

10.5.2 安培环路定理的普遍表达式125

10.5.3 麦克斯韦方程组126

10.5.4 电磁波127

10.6 超导129

10.6.1 超导体的物理特性130

10.6.2 BCS理论简介131

10.6.3 约瑟夫森效应131

10.6.4 超导在技术中的应用132

本章提要133

习题134

第11章 狭义相对论力学基础139

11.1 狭义相对论的基本原理140

11.1.1 绝对时空观和伽利略变换140

11.1.2 爱因斯坦相对性原理和光速不变原理141

11.2 洛伦兹变换144

11.3 时间延缓和长度收缩148

11.3.1 同时的相对性148

11.3.2 时间延缓150

11.3.3 长度收缩152

11.3.4 因果律153

11.4 相对论速度变换154

11.5 相对论动力学基础156

11.5.1 相对论动量和质量156

11.5.2 质能关系157

11.5.3 相对论能量和动量的关系161

11.6 广义相对论简介163

本章提要164

习题165

第12章 量子物理基础168

12.1 黑体辐射和能量子假设168

12.1.1 黑体辐射168

12.1.2 普朗克能量子假设169

12.2 光的粒子性171

12.2.1 光电效应171

12.2.2 爱因斯坦光子假设和光电效应方程173

12.2.3 康普顿效应174

12.2.4 光的波粒二象性176

12.3 氢原子光谱177

12.3.1 氢原子光谱的规律性177

12.3.2 玻尔的氢原子理论177

12.4 粒子的波动性与波函数180

12.4.1 德布罗意波180

12.4.2 德布罗意波的实验验证181

12.4.3 波函数的统计解释182

12.4.4 自由粒子波函数184

12.5 不确定关系185

12.6 薛定谔方程187

12.6.1 自由粒子薛定谔方程187

12.6.2 薛定谔方程和哈密顿量188

12.6.3 定态薛定谔方程189

12.7 一维势场中的粒子190

12.7.1 一维无限深方势阱中的粒子190

12.7.2 势垒贯穿193

12.7.3 简谐振子195

12.8 原子中的电子196

12.8.1 轨道角动量196

12.8.2 氢原子197

12.8.3 电子自旋和泡利不相容原理201

12.8.4 4个量子数和原子的壳层结构202

12.9 激光204

12.9.1 激光的产生204

12.9.2 激光的特性206

12.9.3 激光的应用：激光冷却206

本章提要207

习题209

第13章 固体物理基础212

13.1 金属中的自由电子212

13.1.1 自由电子气模型212

13.1.2 自由电子气的费米能量公式214

13.1.3 态密度 费米—狄拉克分布216

13.2 固体能带理论219

13.2.1 固体的能带219

13.2.2 价带、导带和禁带222

13.2.3 导体、绝缘体和半导体223

13.3 半导体225

13.3.1 半导体分类225

13.3.2 PN结227

13.3.3 半导体器件228

本章提要231

习题232

物理常数表234

常用数值表235

习题答案236

索引244

参考文献250