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第三篇电磁学3

9 真空中的静电场3

9.1 电荷与电场 电场强度3

9.1.1 电荷量子化 电荷守恒定律3

9.1.2 库仑定律4

9.1.3 电场 电场强度7

9.2 高斯定理18

9.2.1 电力线和电通量18

9.2.2 高斯定理20

9.2.3 高斯定理的应用23

9.3 电场力的功 电势26

9.3.1 电场力的功26

9.3.2 电势28

9.4 场强和电势梯度的关系36

9.4.1 等势面37

9.4.2 电场强度与电势梯度的关系38

9.5 带电粒子在电场中受力及其运动45

9.5.1 带电粒子在电场中受力及其运动46

9.5.2 电偶极子在均匀电场中所受的力矩49

思考题950

习题952

10 静电场中的导体和电介质58

10.1 静电场中的导体58

10.1.1 导体的静电平衡条件58

10.1.2 孤立导体的电荷分布59

10.1.3 静电屏蔽62

10.2.1 孤立导体的电容65

10.2 电容 电容器65

10.2.2 电容器的电容66

10.2.3 电容器的联接70

10.2.4 电容式传感器72

10.3 电介质及其极化75

10.3.1 电介质的极化75

10.3.2 电极化强度P77

10.4 电介质中的电场 有介质时的高斯定理79

10.4.1 电介质中的电场79

10.4.2 电位移矢量D，有介质时的高斯定理81

10.4.3 D、E、P三矢量之间的关系82

10.5.1 电容器的能量86

10.5.2 电场的能量86

10.5 电场的能量86

10.6 铁电体 压电体89

10.6.1 铁电体及其应用89

10.6.2 压电体及其应用91

思考题1092

习题1094

11 稳恒电流的磁场99

11.1 磁感应强度 磁场中的高斯定理99

11.1.1 电与磁的联系99

11.1.2 磁场 磁感应强度101

11.1.3 磁场的图示法104

11.1.4 磁场中的高斯定理106

11.2 毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律106

11.3 安培环路定律114

11.4.1 洛仑兹力121

11.4 磁场对运动电荷的作用121

11.4.2 霍耳效应123

11.4.3 离子荷质比的测定 质谱仪125

11.4.4 回旋加速器127

11.4.5 磁聚焦基本原理129

11.5 磁场对电流的作用132

11.5.1 安培定律132

11.5.2 磁场对载流线圈的作用137

11.6 磁力的功139

11.6.1 载流导线在磁场中运动时磁力所作的功139

11.6.2 载流线圈在磁场内转动时磁力所作的功140

思考题11142

习题11144

12.1.1 磁介质的磁化152

12 磁介质152

12.1 磁介质的磁化 磁化强度矢量152

12.1.2 磁化强度矢量154

12.1.3 磁化强度矢量与分子电流的关系155

12.2 有磁介质时的安培环路定律 磁场强度156

12.3 铁磁质160

12.3.1 铁磁质的磁化规律160

12.3.2 铁磁质的分类162

12.3.3 铁磁质的微观结构——磁畴163

思考题12164

习题12164

13 电磁现象的普遍规律166

13.1 电磁感应 涡旋电场166

13.1.1 电磁感应现象166

13.1.2 法拉第电磁感应定律167

13.1.3 楞次定律168

13.1.4 动生电动势170

13.1.5 感生电动势 涡旋电场175

13.1.6 电子感应加速器179

13.1.7 涡电流182

13.2 自感和互感183

13.2.1 自感现象和自感系数183

13.2.2 自感电路接通与断开时的瞬时电流187

13.2.3 互感现象和互感系数190

13.3 磁场的能量192

13.3.1 自感储能193

13.3.2 磁场的能量194

13.3.3 电磁感应现象应用于非电量电测196

13.4 电磁现象的普遍规律198

13.4.1 电流密度矢量 位移电流199

13.4.2 麦克斯韦方程的积分形式204

13.5 电磁波206

13.5.1 电磁振荡与电磁波207

13.5.2 偶极振子发射的电磁波210

13.5.3 电磁波的性质212

13.5.4 电磁波谱213

13.5.5 电磁能流 坡印亭矢量214

科学家介绍 法拉第 麦克斯韦218

思考题13223

习题13225

第四篇波动光学235

14 光的干涉235

14.1 光的干涉现象235

14.2 获得相干光的几种方法238

14.3 光程和光程差245

14.4 薄膜干涉之一——等倾干涉248

14.4.1 等倾干涉248

14.4.2 增反膜和增透膜252

14.5 薄膜干涉之二——等厚干涉254

14.5.1 劈尖干涉254

14.5.2 牛顿环256

14.6 迈克耳逊干涉仪258

14.7 干涉现象的应用260

思考题14263

习题14266

15.1 光的衍射现象270

15.1.1 波的衍射现象270

15 光的衍射270

15.1.2 惠更斯-菲涅耳原理271

15.2 夫琅和费单缝衍射272

15.2.1 夫琅和费单缝衍射的实验装置272

15.2.2 菲涅耳半波带法273

15.3 光栅衍射279

15.3.1 光栅衍射现象279

15.3.2 光栅衍射规律280

15.3.3 缺级现象285

15.3.4 光栅光谱285

15.4 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领289

15.4.1 夫琅和费圆孔衍射289

15.4.2 光学仪器的分辨本领290

15.5 伦琴射线的衍射293

思考题15295

习题15297

16 光的偏振301

16.1 自然光和偏振光301

16.2 起偏和检偏 马吕斯定律303

16.3 反射光和折射光的偏振 布儒斯特定律306

16.3.1 反射光的偏振306

16.3.2 折射光的偏振307

16.4 双折射现象及其应用308

16.4.1 双折射现象308

16.4.2 惠更斯原理对双折射现象的解释311

16.4.3 双折射现象的应用313

16.5 椭圆偏振光 圆偏振光316

16.5.1 椭圆偏振光、圆偏振光的获得316

16.5.2 四分之一波片317

16.5.3 二分之一波片318

16.5.4 偏振光的检验319

16.6 偏振光的干涉320

16.7 人为双折射现象322

16.7.1 光弹性效应——力致双折射322

16.7.2 电光效应——电致双折射323

16.8 旋光现象325

思考题16326

习题16327

第五篇量子物理基础332

17 量子论的形成332

17.1 从古典理论到量子论332

17.2 热辐射333

17.3 光电效应339

17.4 康普顿效应345

17.5 电磁辐射的二象性350

17.6 玻尔氢原子理论351

17.6.1 氢原子光谱的规律性351

17.6.2 玻尔的氢原子理论353

科学家介绍 普朗克362

思考题17363

习题17364

18 量子力学基础367

18.1 微观粒子的波粒二象性367

18.1.1 德布罗意波367

18.1.2 戴维逊——革末电子衍射实验369

18.2 测不准关系371

18.3.1 描述微观粒子运动状态的物理量——波函数375

18.3 波函数375

18.3.2 波函数的统计解释376

18.3.3 波函数的归一化条件和标准条件377

18.4 薛定谔方程377

18.5 一维无限深方势阱380

18.6 量子力学对氢原子的描述384

18.6.1 氢原子的定态薛定谔方程384

18.6.2 电子的几率分布——电子云386

18.7 施忒恩-盖拉赫实验389

18.8 原子的壳层结构391

18.8.1 四个量子数391

18.8.2 原子的壳层结构392

18.8.3 元素周期律与原子壳层结构394

科学家介绍 德布罗意402

思考题18403

习题18404

19 近代物理技术405

19.1 激光405

19.1.1 激光的基本原理405

19.1.2 激光器410

19.1.3 激光的特性和应用413

19.1.4 激光全息照相415

19.2 等离子体416

19.2.1 物质的第四态416

19.2.2 等离子体的基本特性417

19.2.3 磁场对等离子体的作用419

19.2.4 等离子体中的波422

19.2.5 等离子体的应用424

19.3 超导电性425

19.3.1 超导现象425

19.3.2 超导体的特性427

19.3.3 第二类超导体429

19.3.4 超导隧道效应430

19.3.5 超导在技术中的应用431

19.4 液晶432

19.4.1 液晶的结构432

19.4.2 液晶的特性436

19.5 真空技术438

19.5.1 真空的作用439

19.5.2 真空的获得440

19.5.3 真空的测量443

习题答案446