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第9章 静电场1

9.1电荷和库仑定律2

9.1.1电荷的量子化2

9.1.2电荷守恒定律3

9.1.3库仑定律4

9.1.4静电力叠加原理5

9.2电场和电场强度6

9.2.1电场6

9.2.2电场强度6

9.2.3点电荷的电场强度7

9.2.4电场强度叠加原理8

9.2.5电荷连续分布带电体电场中的电场强度9

原理应用喷墨打印机12

9.3电场强度通量 高斯定理13

9.3.1电场线13

9.3.2电场强度通量15

9.3.3高斯定理17

9.3.4高斯定理的应用19

9.4静电场的环路定理 电势23

9.4.1静电场力是保守力23

9.4.2静电场的环路定理24

9.4.3电势能 电势和电势差24

9.4.4电势的计算26

9.5等势面 电场强度与电势29

9.5.1等势面29

9.5.2电势与电场强度的关系30

原理应用 离子推进器31

内容提要33

习题34

第10章 静电场中的导体和电介质38

10.1静电场中的导体39

10.1.1导体的静电平衡条件39

10.1.2导体表面的电场40

10.1.3静电平衡时导体上电荷的分布41

10.1.4导体静电平衡的应用42

原理应用 静电除尘器45

10.2电容 电容器46

10.2.1孤立导体的电容46

10.2.2电容器的电容47

10.2.3电容器的并联和串联50

10.3静电场中的电介质51

10.3.1电介质对电场的影响 相对电容率51

10.3.2电介质的极化52

10.3.3电极化强度矢量52

10.4电位移 有电介质时的高斯定理53

10.4.1有电介质时的高斯定理53

10.4.2电场强度、电极化强度和电位移之间的关系54

10.5静电场的能量57

原理应用 心脏除颤器59

内容提要60

习题61

第11章 稳恒磁场67

11.1恒定电流67

11.1.1电流 电流密度67

11.1.2恒定电流的条件69

11.1.3电动势69

11.2磁场 磁感应强度70

11.2.1磁的基本现象70

11.2.2磁感应强度71

11.3磁场叠加原理 毕奥-萨伐尔定律72

11.3.1磁场叠加原理72

11.3.2毕奥-萨伐尔定律73

11.3.3毕奥-萨伐尔定律的应用举例74

11.3.4磁矩76

11.4磁场的高斯定理77

11.4.1磁感应线77

11.4.2磁通量77

11.4.3磁场的高斯定理及其应用78

11.5安培环路定理及其应用80

11.5.1安培环路定理80

11.5.2安培环路定理的应用81

11.6磁场对运动电荷的作用84

11.6.1洛伦兹力 带电粒子在均匀磁场中的运动84

11.6.2带电粒子在现代电磁场技术中的应用举例86

11.7磁场对载流导线的作用88

11.7.1安培定律88

11.7.2磁场对平面载流线圈作用的力矩90

原理应用 电力系统中母线所受的安培力92

11.8磁场中的磁介质93

11.8.1磁介质 磁化强度93

11.8.2磁介质中的安培环路定理 磁场强度95

原理应用 超导98

内容提要99

习题101

第12章 电磁感应与电磁场107

12.1电磁感应现象及其基本规律107

12.1.1电磁感应现象107

12.1.2法拉第电磁感应定律108

12.1.3楞次定律110

原理应用 电吉他112

12.2动生电动势和感生电动势113

12.2.1动生电动势113

12.2.2感生电动势115

12.2.3涡电流117

原理应用 磁悬浮技术118

12.3互感和自感119

12.3.1互感119

12.3.2自感121

12.4磁场的能量122

12.4.1载流长直螺线管的磁能123

12.4.2磁场的能量123

12.5麦克斯韦电磁场理论简介125

12.5.1位移电流 全电流的安培环路定理125

12.5.2涡旋电场128

12.5.3麦克斯韦方程的积分形式128

12.6电磁振荡 电磁波129

12.6.1电磁波的产生与传播129

12.6.2真空中的平面电磁波及其特性130

12.6.3电磁波谱132

原理应用 核磁共振及其医学成像原理132

内容提要134

习题136

第13章 狭义相对论140

13.1伽利略变换 牛顿力学相对性原理遇到的困难142

13.1.1伽利略相对性原理 伽利略变换142

13.1.2经典力学的绝对时空观143

13.1.3光速依赖于惯性参考系的选取吗144

13.2狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换145

13.2.1狭义相对论的基本原理145

13.2.2 洛伦兹变换式146

13.2.3洛伦兹速度变换式148

13.3 狭义相对论的时空观149

13.3.1同时性的相对性149

13.3.2时间的延缓150

13.3.3长度收缩152

13.4狭义相对论动力学基础153

13.4.1质量与速度的关系153

13.4.2相对论的动量154

13.4.3相对论的动能155

13.4.4相对论能量 质能关系155

13.4.5相对论的动量和能量关系156

原理应用 原子核裂变和聚变158

原理应用 光伏发电159

内容提要162

习题163

第14章 量子物理165

14.1黑体辐射 普朗克能量子假设167

14.1.1黑体 黑体辐射167

14.1.2黑体辐射的瑞利-金斯公式 经典物理的困难168

14.1.3普朗克假设 普朗克黑体辐射公式168

14.2光电效应 爱因斯坦方程170

14.2.1光电效应的实验规律170

14.2.2光的波动说遇到的困难172

14.2.3爱因斯坦光量子理论172

14.2.4光的波粒二象性174

14.3康普顿效应175

14.4氢原子的玻尔理论178

14.4.1氢原子光谱178

14.4.2玻尔理论179

14.5德布罗意波 实物粒子的二象性183

14.5.1德布罗意波假设183

14.5.2德布罗意假设的实验验证184

原理应用 扫描隧穿显微镜185

14.6不确定关系187

14.7波函数 薛定谔方程及简单应用190

14.7.1波函数及其统计解释190

14.7.2薛定谔方程191

14.7.3薛定谔方程的应用192

原理应用 碳纳米管及其应用196

内容提要200

习题201

附录204

电磁学和近代物理的量和单位204

习题参考答案206

参考文献210