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第10章　真空中的静电场 1

10.1　电荷　库仑定律 2

10.1.1 电荷 电荷守恒定律 2

10.1.2　库仑定律　静电力叠加原理 3

10.2　电场　电场强度 6

10.2.1 电场 6

10.2.2 电场强度 6

10.2.3 电场强度叠加原理 8

10.3 电场强度和电场力的计算 9

10.3.1 点电荷电场中的电场强度 9

10.3.2 点电荷系电场中的电场强度 9

10.3.3 连续分布电荷电场中的电场强度 11

10.3.4 电荷在电场中所受的力 16

10.4 电场强度通量　真空中静电场的高斯定理 17

10.4.1 电场线 17

10.4.2 电场强度通量 18

10.4.3 高斯定理 20

10.4.4 利用高斯定理求静电场的电场强度 22

10.5　静电场的环路定理　电势 25

10.5.1　静电力的功 25

10.5.2　静电场的环路定理 26

10.5.3 电势能 27

10.5.4 电势 电势差 27

10.5.5 电势的计算 28

10.6　等势面 电场强度与电势的关系 31

10.6.1 等势面 31

10.6.2 电场强度与电势的关系 32

习题 34

第11章　静电场中的导体和电介质 39

11.1　静电场中的金属导体 39

11.1.1　金属导体的电结构 39

11.1.2 导体的静电平衡条件 40

11.1.3 静电平衡时导体上的电荷分布 41

11.1.4　静电屏蔽 44

11.1.5　计算示例 45

11.2　静电场中的电介质 46

11.2.1 电介质的电结构 46

11.2.2 电介质在外电场中的极化现象 47

11.3　有电介质时的静电场和高斯定理 48

11.3.1 有电介质时的静电场 48

11.3.2 有电介质时静电场的高斯定理 电位移矢量D 49

11.3.3 有电介质时静电场的高斯定理的应用 51

11.4　电容　电容器 53

11.4.1　孤立导体的电容 53

11.4.2 电容器的电容 53

11.4.3 电容器的串联和并联 58

11.5　电场的能量 60

习题 63

第12章　恒定电流的恒定磁场 67

12.1　恒定电流 68

12.1.1 电流 电流密度 68

12.1.2 电流的连续性方程 恒定电流 69

12.1.3 欧姆定律 70

12.1.4 电动势 72

12.2　磁的基本现象 73

12.2.1　磁现象的早期认识 73

12.2.2　磁力 磁性的起源 74

12.3　磁场　磁感应强度 76

12.3.1　磁场 76

12.3.2　磁感应强度 77

12.4　毕奥-萨伐尔定律及其应用 78

12.4.1 毕奥-萨伐尔定律 78

12.4.2 应用示例 80

12.4.3　运动电荷的磁场 83

12.5　磁感应线　磁通量　真空中磁场的高斯定理 85

12.5.1　磁感应线 85

12.5.2　磁通量 86

12.5.3　真空中磁场的高斯定理 87

12.6　安培环路定理及其应用 88

12.6.1　安培环路定理 88

12.6.2 应用示例 90

12.7　磁场对载流导线的作用　安培定律 93

12.7.1　安培定律 93

12.7.2 两条无限长直电流之间的相互作用力 “安培”的定义 94

12.7.3 均匀磁场中的载流线圈 96

12.8　带电粒子在电场和磁场中的运动 100

12.8.1 磁场对运动电荷的作用力 100

12.8.2 带电粒子在电场和磁场中的运动 102

12.9　磁场中的磁介质 106

12.9.1　磁介质在外磁场中的磁化现象 106

12.9.2　抗磁质和顺磁质的磁化机理 107

12.9.3　磁介质的磁导率 108

12.10　有磁介质时磁场的高斯定理和安培环路定理 109

12.11　铁磁质 111

12.11.1　铁磁质的磁化特性　磁滞回线 111

12.11.2 铁磁性的磁畴理论 112

习题 114

第13章　电磁感应　麦克斯韦电磁场理论 121

13.1 电磁感应现象及其基本规律 122

13.1.1 电磁感应现象 楞次定律 122

13.1.2 法拉第电磁感应定律 123

13.2　动生电动势 127

13.2.1　动生电动势 128

13.2.2　动生电动势的表达式 128

13.3　感生电动势 涡旋电场 132

13.3.1 涡旋电场的产生和性质 132

13.3.2 涡电流及其应用 133

13.4 自感和互感 135

13.4.1 自感 135

13.4.2 互感 138

13.5　磁场的能量 141

13.6　麦克斯韦的位移电流假设 143

13.7 麦克斯韦电磁场理论的方程组（积分形式） 145

13.7.1 电场 146

13.7.2　磁场 146

13.7.3 电磁场的麦克斯韦方程组的积分形式 147

13.8　电磁振荡　电磁波 148

13.8.1 电磁振荡 148

13.8.2 电磁波 150

13.8.3 电磁波的辐射和传播 151

13.8.4 电磁波的能量 153

13.9　电磁波谱 155

习题 157

第14章　几何光学 164

14.1　几何光学的基本定律 165

14.1.1 光的直进定律 165

14.1.2 光的反射定律 光路可逆性原理 平面镜 166

14.1.3　光的折射定律　全反射 168

14.1.4　棱镜　全反射棱镜 170

14.2　球面傍轴成像 171

14.2.1　基本概念和符号法则 171

14.2.2　球面反射成像 173

14.2.3　球面折射成像 175

14.3　薄透镜的成像 177

14.3.1　透镜 177

14.3.2　薄透镜成像 178

14.3.3　薄透镜的焦距 179

14.3.4 薄透镜成像的作图法 180

14.4　光学仪器简介 181

14.4.1 眼睛 181

14.4.2　放大镜 182

14.4.3　显微镜 183

14.4.4　望远镜 184

14.4.5　照相机 185

习题 186

第15章　波动光学 188

15.1　光强　光的干涉 189

15.1.1 光强 189

15.1.2 光的干涉 干涉场中的光强分布 190

15.1.3　相干光的获得 192

15.2　双缝干涉 194

15.2.1　杨氏双缝干涉实验 194

15.2.2　洛埃德镜　光波的半波损失 196

15.3　光程　用光程差表述光波的相干条件 198

15.3.1 光程 198

15.3.2 用光程差表述光波的相干条件 199

15.3.3 透镜不引起额外的光程差 201

15.4　薄膜的光干涉 201

15.4.1 平行平面薄膜的等倾干涉 201

15.4.2　增透膜和增反膜 204

15.4.3　劈形薄膜的等厚干涉 205

15.4.4　牛顿环 209

15.4.5　迈克耳孙干涉仪 211

15.5　光的衍射 213

15.5.1　光的衍射现象 213

15.5.2 惠更斯-菲涅耳原理 213

15.6　单缝的夫琅禾费衍射 214

15.7　衍射光栅　衍射光谱 219

15.7.1　衍射光栅 219

15.7.2 光栅衍射条纹的成因 220

15.7.3　光栅公式 222

15.7.4　光栅光谱 224

15.8　光学仪器分辨率 224

15.8.1 圆孔的夫琅禾费衍射 225

15.8.2 光学仪器的分辨率 225

15.9　X射线的衍射　布拉格公式 226

15.10　光的偏振性　马吕斯定律 229

15.10.1 自然光与偏振光　起偏和检偏 229

15.10.2　偏振片的起偏和检偏 231

15.10.3　马吕斯定律 233

15.11　反射和折射时光的偏振　布儒斯特定律 234

15.12　光的双折射现象 236

15.13　椭圆偏振光和圆偏振光　偏振光的干涉及其应用 238

习题 242

第16章　量子论概述 246

16.1　热辐射 246

16.1.1　热辐射及其定量表述 246

16.1.2 绝对黑体辐射定律 普朗克公式 248

16.2　光电效应 250

16.2.1 光电效应的实验定律 250

16.2.2 光电效应与光的波动理论的矛盾 252

16.2.3 爱因斯坦的光子假设 光的波粒二象性 252

16.2.4　光电效应的应用 255

16.3　康普顿效应 256

16.3.1　康普顿效应 256

16.3.2 电磁辐射的波粒二象性 258

16.4　氢原子光谱　玻尔的氢原子理论 259

16.4.1 氢原子光谱的规律性 259

16.4.2　玻尔的基本假设 260

16.5　激光 264

16.5.1　激光的发光机理 264

16.5.2　激光器 266

16.5.3 激光的特点及其应用 268

习题 269

第17章　量子力学基础 271

17.1　德布罗意波　海森伯的不确定关系 272

17.1.1 实物粒子的波动性——德布罗意假设 272

17.1.2 不确定关系 274

17.2　波函数及其统计诠释 276

17.2.1 波函数 276

17.2.2　波函数的统计诠释 278

17.2.3 波函数的归一化条件及标准条件 279

17.3　薛定谔方程 279

17.3.1 薛定谔方程 279

17.3.2　定态薛定谔方程 280

17.4　定态薛定谔方程的应用 281

17.4.1 一维无限深方形势阱 282

17.4.2 势垒 隧道效应 284

17.4.3　一维线性简谐振子 286

17.4.4 氢原子 287

17.4.5 电子的自旋 自旋磁量子数 290

17.5　多电子的原子　元素周期表的本源 292

17.5.1 多电子的原子 292

17.5.2 原子中的电子壳层模型 元素周期表的本源 293

17.6 固体的能带结构　半导体 296

17.6.1 固体的能带 296

17.6.2　导体　绝缘体 半导体 297

17.6.3 半导体的导电机制 pn结 298

17.7　超导体简介 301

17.7.1　超导体的特性 301

17.7.2 临界磁场 临界电流 301

17.7.3　超导电性微观本质简介 302

17.7.4　超导体的约瑟夫森效应 302

17.7.5 高临界温度超导体的研究和应用前景 303

习题 304

第18章　原子核和基本粒子简介 306

18.1　原子核的结构和基本组成 306

18.1.1　原子核的组成 306

18.1.2　原子核的电荷 307

18.1.3 原子核的质量 307

18.1.4　原子核的结合能 308

18.1.5　核力 309

18.1.6 原子核的大小 310

18.2　原子核的衰变和衰变规律 311

18.2.1 天然放射性现象 311

18.2.2 原子核衰变的规律 312

18.2.3　位移定则 313

18.2.4　探测放射性现象的方法 314

18.3　核反应 315

18.3.1　人工核反应 中子 315

18.3.2　人工放射性　正电子 316

18.3.3　放射性同位素及其应用 316

18.3.4　获得高能粒子的方法 317

18.4　原子核能的利用 317

18.4.1 重核裂变 318

18.4.2 轻核聚变 320

18.5　基本粒子简介 322

18.5.1　基本粒子的发现　强子的夸克模型 322

18.5.2　夸克模型 322

18.5.3　基本粒子的相互作用 324

参考文献 326

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