《大学物理导论 物理学的理论与方法、历史与前沿 下》求取 ⇩

第3篇电磁学1

第13章 静电场1

13.1 电磁学的起源1

13.1.1 中国古代电学和磁学的成就1

13.1.2 近代对电的认识的发展7

13.2 库仑定律14

13.2.1 平方反比关系的提出14

13.2.2 卡文迪什的论证15

13.2.3 库仑扭秤实验15

13.2.4 叠加原理17

13.3 电场电场强度19

13.3.1 超距作用与近距作用之争19

13.3.2 电场强度的定义20

13.3.3 电场强度叠加原理21

13.3.4 场强的计算22

13.4.1 电场线26

13.4 高斯定理26

13.4.2 电通量27

13.4.3 高斯定理30

13.5 高斯定理的应用32

13.5.1 利用高斯定理求静电场的分布32

13.5.2 求解有导体存在时的电场和电荷分布36

13.6 电势40

13.6.1 静电场的环路定理40

13.5.3 电场线性质的证明40

13.6.2 电势差和电势42

13.6.3 电势叠加原理45

13.7 电场的能量47

13.7.1 电容器48

13.7.2 电容器的静电能49

13.7.3 电场的能量50

思考题51

习题53

14.1.1 电流强度电流密度56

14.1 稳恒电流电动势56

第14章 磁场56

14.1.2 电流的连续方程稳恒条件57

14.1.3 欧姆定律58

14.1.4 电动势59

14.2 磁场磁感应强度61

14.2.1 电流磁效应的发现61

14.2.2 磁场66

14.2.3 磁感应强度68

14.3 毕奥-萨伐尔定律69

14.3.1 毕奥-萨伐尔定律的发现69

14.3.2 运动电荷的磁场70

14.3.3 毕奥-萨伐尔定律的应用71

14.4 磁通量磁场的“高斯定理”76

14.4.1 磁感应线76

14.4.2 磁通量77

14.4.3 磁场的“高斯定理”78

14.5.1 安培环路定理的表述和证明79

14.5 安培环路定理79

14.5.2 安培环路定理应用举例81

14.6 磁场对运动电荷的作用84

14.6.1 洛伦兹力84

14.6.2 带电粒子在均匀磁场中的运动85

14.6.3 质谱仪87

14.6.4 回旋加速器89

14.6.5 非均匀磁场的磁约束91

14.7.1 安培力92

14.7 磁场对载流导线的作用92

14.7.2 平行无限长直电流间的相互作用力93

14.7.3 载流线圈在均匀磁场中所受的力矩94

思考题96

习题97

第15章 电磁感应102

15.1 电磁感应定律的建立102

15.1.1 电磁感应现象的发现102

15.1.2 法拉第的科学思想方法108

15.1.3 亨利和楞次的贡献115

15.1.4 法拉第电磁感应定律117

15.2 动生电动势和感生电动势119

15.2.1 动生电动势120

15.2.2 感生电动势感生电场122

15.3 互感与自感125

15.3.1 互感125

15.3.2 自感127

15.4.1 自感磁能129

15.4 磁场的能量129

15.4.2 磁场的能量131

思考题132

习题134

第16章 电磁场和电磁波137

16.1 位移电流137

16.2 麦克斯韦电磁场理论的建立141

16.2.1 法拉第观念的数学表示142

16.2.2 场的概念与电磁场方程组144

16.2.3 麦克斯韦的科学思想方法146

16.3.1 赫兹实验150

16.3 电磁波150

16.3.2 电磁波的性质154

16.3.3 光的电磁理论155

16.3.4 电磁波谱156

思考题159

习题159

17.1 光学的起源160

17.1.1 中国古代光学的成就160

第17章 光的干涉160

第4篇光学160

17.1.2 古希腊时期的光学知识166

17.1.3 近代对光的本性认识的发展167

17.2 相干光源光程182

17.2.1 光源发光与相干光源182

17.2.2 光程184

17.3.1 杨氏双缝干涉实验186

17.3 分波阵面的双光束干涉186

17.3.2 其它分波阵面的干涉实验189

17.4 分振幅的双光束干涉等厚条纹191

17.4.1 劈形膜的等厚条纹192

17.4.2 牛顿环194

17.4.3 增透膜196

17.4.4 迈克耳孙干涉仪197

思考题199

习题200

18.1.1 光的衍射现象204

第18章 光的衍射204

18.1 光的衍射现象和惠更斯-菲涅耳原理204

18.1.2 惠更斯-菲涅耳原理205

18.2 单缝的夫琅禾费衍射206

18.3 光栅衍射209

18.3.1 多缝的夫琅禾费衍射209

18.3.2 光栅光谱214

18.4.1 光学仪器的最小分辨角216

18.4 光学仪器的分辨本领216

18.4.2 显微镜的最小分辨距离218

18.5 X射线的衍射220

18.5.1 X射线的发现220

18.5.2 X射线的衍射221

18.6 全息照相224

18.6.1 全息照片的拍摄224

18.6.2 全息图象的观察227

18.6.3 全息照相的特点229

18.6.4 全息的应用230

思考题231

习题232

第19章 光的偏振235

19.1 光的偏振状态235

19.1.1 自然光235

19.1.2 偏振光236

19.2.1 起偏和检偏238

19.2 偏振光的产生238

19.2.2 反射和折射时光的偏振239

19.3 光在晶体中的传播双折射241

19.3.1 双折射241

19.3.2 单轴晶体中光的传播惠更斯作图法243

19.3.3 偏振棱镜245

19.4 波晶片椭圆偏振光和圆偏振光246

19.4.1 波晶片246

19.4.2 线偏振光通过各种波片后偏振状态的变化248

思考题250

习题251

第5篇原子物理学254

第20章 量子假说与玻尔的氢原子理论254

20.1 黑体辐射和普朗克的量子假说254

20.1.1 热辐射的实验定律254

20.1.2 黑体辐射的经典公式257

20.1.3 普朗克的物理思想259

20.1.4 普朗克的黑体辐射公式261

20.1.5 普朗克的量子假说264

20.1.6 普朗克对新生量子的态度269

20.1.7 启示与教益271

20.2 光电效应与爱因斯坦的光子假说273

20.2.1 光电效应的发现273

20.2.2 光电效应的实验规律274

20.2.3 光的波动说遇到的困难276

20.2.4 爱因斯坦的光量子假说277

20.2.5 光的波粒二象性279

20.3 康普顿散射281

20.3.1 实验规律282

20.3.2 量子解释283

20.4 原子模型288

20.4.1 汤姆孙的原子模型288

20.4.2 卢瑟福的原子模型289

20.5 氢光谱的实验规律291

20.6.1 接受卢瑟福原子模型295

20.6 玻尔氢原子理论的建立295

20.6.2 分立定态概念的形成296

20.6.3 玻尔的基本假设299

20.6.4 氢原子的能级和光谱300

20.6.5 玻尔理论的成功和缺陷306

思考题310

习题312

第21章 量子力学的基本概念与基本原理314

21.1 德布罗意的物质波假说314

21.1.1 物质波思想的起源315

21.1.2 物质波概念的提出319

21.1.3 物质波思想的影响及实验验证323

21.2 概率波327

21.2.1 波粒二重性佯谬327

21.2.2 玻恩的统计解释329

21.2.3 电子双缝干涉实验330

21.3.1 不确定关系的提出334

21.3 不确定关系334

21.3.2 不确定关系的物理解释339

21.3.3 应用举例341

21.4 关于量子力学完备性的争论343

21.4.1 量子力学的概率解释之争343

21.4.2 波包收缩345

21.4.3 爱因斯坦的光子盒347

21.4.4 EPR论证349

21.5 薛定谔方程的提出352

21.5.1 物理思想背景353

21.5.2 波函数358

21.5.3 定态薛定谔方程359

21.5.4 薛定谔的科学思想及其理论的影响361

21.6 薛定谔方程应用举例363

21.6.1 势阱中的粒子363

21.6.2 势垒和隧道效应365

21.6.3 谐振子367

21.6.4 氢原子369

21.7 电子的自旋374

21.8 原子的壳层结构379

21.8.1 泡利不相容原理379

21.8.2 能量最小原理380

21.9 激光381

21.9.1 激光诞生的历程382

21.9.2 自发辐射、受激辐射和受激吸收386

21.9.3 粒子数布居反转389

21.9.4 光学谐振腔392

21.9.5 激光的特性及其应用395

思考题396

习题397

第22章 原子核400

22.1 原子核的组成400

22.1.1 早期的设想400

22.1.2 中子的发现402

22.1.3 原子核的组成403

22.2.1 核质量404

22.2 原子核的结合能404

22.2.2 结合能406

22.3 核力409

22.3.1 核力的性质409

22.3.2 核力的介子理论411

22.4 放射性衰变的规律415

22.4.1 指数衰变律415

22.4.2 半衰期416

22.4.3 平均寿命417

22.4.4 放射性活度417

22.5α衰变418

22.5.1 α衰变的表示式418

22.5.2 α衰变的条件419

22.5.3 α衰变能与核能级图420

22.5.4 α衰变的机制422

22.6 β衰变424

22.6.1 面临的难题424

22.6.2 中微子假设及其证实426

22.6.3 β衰变的表示式和衰变能428

22.7 γ衰变429

22.8 核反应430

22.8.1 核反应的能量430

22.8.2 反应截面432

22.9 重核裂变和核能433

22.9.1 核裂变的发现433

22.9.2 核裂变的过程及条件435

22.9.3 核裂变能量的利用439

22.10 轻核聚变和核能443

22.10.1 轻核聚变的过程和条件443

22.10.2 热核聚变的几种约束形式444

思考题447

习题448

第23章 基本粒子451

23.1 基本力和基本粒子451

23.1.1 四种相互作用力451

23.1.2 基本粒子的分类453

23.2 强子的夸克模型457

23.2.1 夸克模型的确立457

23.2.2 c夸克的发现459

23.2.3 b夸克和t夸克的发现461

23.3 夸克间的相互作用464

23.3.1 夸克的“颜色”464

23.3.2 色是强作用的根源466

23.4.1 空间反演不变性和宇称守恒467

23.4 弱作用中的对称性破缺467

23.4.2 弱作用中宇称不守恒的发现472

23.4.3 C，T变换下的对称性破缺475

23.4.4 不对称性的来源477

思考题481

习题482

习题答案483

参考书目491

附表493