大学物理学(下册)(微课版)

第三篇 电磁学
第　９ 章静电场
9.1　电荷、 库仑定律及电场强度 ４
一、　电荷 ４
二、　库仑定律 ５
三、　电场强度 ５
四、　电场强度的计算 ６
９.２　静电场的高斯定理 １１
一、　电场线 １１
二、　电通量 １２
三、　高斯定理 １３
四、　高斯定理的应用 １４
９.３　静电场力做功及电势 １７
一、　静电场力做功 １７
二、　静电场的安培环路定理 １８
三、　电势能 １９
四、　电势和电势差 １９
五、　电势的计算 ２０
９.４　等势面及电场强度和电势的关系 ２３
一、　等势面 ２３
　二、 电场强度和电势的关系 ２３
９.５　静电场中的导体 ２４
一、　导体的静电平衡 ２４
二、　静电平衡时导体的电荷分布 ２５
三、　静电屏蔽 ２６
四、　有导体存在时的静电场分布 ２７
９.６　静电场中的电介质 ２８
一、　电介质 ２８
二、　电介质中的高斯定理 ２９
９.７　电容器和静电场能量 ３１
一、　电容 ３１
二、　电容器 ３２
三、　电容器储能 ３３
四、　静电场能量 ３４
本章提要　３５
本章习题　３８
４３
第　１０ 章稳恒磁场
１０.１　电流和电动势 ４４
一、　电流 ４４
二、　电动势 ４５
１０.２　磁场和磁感应强度 ４６
一、　基本的磁现象 ４６
二、　磁感应强度 ４７
三、　毕奥－萨伐尔定律 ４８
１
四、　毕奥－萨伐尔定律应用实例 ４９
１０.３　磁场中的高斯定理和安培环路定理５３
一、　磁通量 ５３
二、　磁场中的高斯定理 ５４
三、　磁场中的安培环路定理 ５４
四、　安培环路定理的应用 ５６
１０.４　磁场对载流导线的作用 ５９
一、　安培定律 ５９
二、　磁场对载流线圈的作用 ６１
三、　磁力做功 ６３
１０.５　磁场对运动电荷的作用 ６５
一、　洛伦兹力 ６５
二、　带电粒子在匀强磁场中的运动 ６６
三、　霍尔效应 ６８
１０.６　磁介质 ７０
一、　磁介质的分类 ７０
　二、 抗磁质与顺磁质的磁化 ７１
　三、 磁化强度 ７３
四、　磁介质中的安培环路定理 ７３
五、　磁感应强度和磁场强度的关系 ７５
六、　铁磁质 ７７
本章提要　８１
本章习题　８２
第　１１ 章变化的电磁场
１１.１　电磁感应定律 ９２
一、　电磁感应现象和感应定律 ９２
二、　楞次定律 ９４
１１.２　动生电动势和感生电动势 ９６
一、　动生电动势 ９６
二、　感生电动势 ９９
１１.３　自感和互感 １０１
一、　自感现象和自感电动势 １０１
二、　互感现象 １０３
１１.４　磁场能量 １０４
一、　自感线圈磁能 １０４
二、　磁场的能量密度 １０５
１１.５　位移电流和麦克斯韦方程组 １０６
一、　电磁场的基本规律 １０６
二、　位移电流 １０７
三、　全电流的安培环路定理 １０８
四、　麦克斯韦方程组 １０９
本章提要　１１１
本章习题　１１２
第四篇　光学
　第 １２ 章几何光学
１２.１　几何光学基本定律 １２０
一、　光的传播规律 １２０
二、　全反射 １２１
１２.２　光在平面上的反射和折射 １２１
一、　光在平面上的反射 １２１
二、　光在平面上的折射 １２２
１２.３　光在球面上的反射和折射 １２２
一、　光在球面上的反射 １２２
二、　光在球面上的折射 １２３
１２.４　薄透镜 １２４
１２.５　常见光学仪器 １２６
一、　显微镜 １２６
二、　望远镜 １２７
三、　照相机 １２７
本章提要　１２８
本章习题　１２９
１３１
第　１３ 章波动光学
１３.１　普通光源的发光机制及相干光 １３２
一、　普通光源的发光机制 １３２
二、　相干光 １３２
１３.２　光程与光程差 １３３
１３.３　分波阵面干涉 １３５
一、　杨氏双缝干涉 １３５
二、　劳埃德镜 １３８
１３.４　分振幅干涉 １３８
一、　薄膜等倾干涉 １３９
二、　薄膜等厚干涉 １４２
１３.５　迈克耳孙干涉仪 １４５
１３.６　菲涅耳衍射 １４６
一、　惠更斯－菲涅耳原理 １４６
二、　单缝菲涅耳衍射 １４７
１３.７　夫琅禾费衍射 １４８
一、　单缝夫琅禾费衍射 １４８
二、　圆孔衍射 １５２
三、　光栅衍射 １５４
１３.８　Ｘ 射线衍射 １５７
１３.９　光的偏振 １５８
一、　光的偏振性 １５８
二、　马吕斯定律 １６０
三、　反射光和折射光的偏振 １６１
１３.１０　双折射现象 １６３
一、　光的双折射现象 １６３
二、　人工双折射 １６４
１３.１１　旋光现象 １６５
本章提要　１６６
本章习题　１６７
第五篇　量子力学
第　１４ 章量子力学简介
１４.１　黑体辐射和普朗克能量子假设 １７６
一、　黑体辐射问题 １７６
二、　斯特藩－玻尔兹曼定律、 维恩位移定律和瑞利－金斯公式 １７７
三、　普朗克能量子假设和普朗克黑体辐射公式 １７８
１４.２　光电效应和光的波粒二象性 １７９
一、　光电效应 １７９
二、　光子和光电效应方程 １８０
三、　光的波粒二象性 １８２
四、　康普顿效应 １８２
１４.３　玻尔氢原子理论 １８６
一、　氢原子光谱的实验规律 １８６
二、　玻尔的氢原子理论 １８７
１４.４　德布罗意波 １９０
一、　德布罗意波的实验验证 １９１
二、　德布罗意波的统计解释 １９３
１４.５　不确定关系 １９３
１４.６　波函数和薛定谔方程 １９５
一、　波函数和概率密度 １９５
二、　薛定谔方程 １９７
１４.７　薛定谔方程在几个一维问题中的应用 １９９
一、　一维无限深方势阱 １９９
二、　隧道效应 ２０１
１４.８　量子理论对氢原子的应用 ２０２
一、　氢原子的薛定谔方程 ２０２
二、　３ 个量子数 ２０３
三、　氢原子在基态时的径向
波函数和电子的分布概率　２０５
１４.９　多电子原子的电子分布 ２０７
一、　电子的轨道磁矩 ２０７
二、　斯特恩－格拉赫实验 ２０８
三、　电子自旋 ２１０
四、　原子的壳层结构 ２１１
本章提要　２１３
本章习题　２１７
第　１５ 章量子力学新应用
１５.１　激光 ２２１
一、　激光的基本原理 ２２１
二、　激光器 ２２５
三、　激光的特性 ２２７
　四、 激光的应用 ２２７
１５.２　固体的能带结构 ２２９
一、　晶体结构和晶体分类 ２２９
二、　固体的能带 ２３０
三、　导体和绝缘体 ２３３
四、　半导体 ２３５
１５.３　超导电性 ２３９
一、　超导的基本特性 ２３９
二、　超导的微观机制 ２４１
三、　超导材料的分类 ２４３
四、　超导理论新动向 ２４５
五、　超导电性在工业上的应用 ２４５
１５.４　纳米材料 ２４７
一、　纳米材料学 ２４７
二、　纳米科技的其他主要领域 ２５１
本章提要　２５２
本章习题　２５５