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第十一章 电与磁的相互作用和相互联系387

11-1电磁感应及其基本规律387

一、电磁感应现象387

二、电磁感应定律389

三、感应电动势390

11-2互感和自感394

一、互感现象394

二、自感现象395

11-3 涡流和趋肤效应397

一、涡流397

二、趋肤效应398

11-4 磁场的能量399

11-5 磁场对电流的作用402

一、安培定律402

二、两平行长直电流之间的相互作用403

三、磁场对载流线圈的作用404

11-6 带电粒子在磁场中的运动406

一、洛伦兹力和粒子的运动方程406

二、带电粒子在匀强磁场中的运动407

三、带电粒子比荷的测定408

四、霍耳效应410

五、电子感应加速器413

11-7运动电荷激发的电磁场414

一、不同参考系之间电磁场的变换414

二、运动点电荷激发的电场415

三、运动点电荷激发的磁场417

11-8超导体的电磁特性419

一、超导体的主要电磁特性419

二、对超导体主要电磁特性的解释420

11-9麦克斯韦电磁理论424

一、位移电流424

二、麦克斯韦方程组426

11-10电磁波的产生和传播428

一、从电磁振荡到电磁波428

二、偶极振子发射的电磁波429

三、赫兹实验429

四、电磁波的波谱430

11-11电磁波理论431

11-12电磁场的能量和动量434

一、电磁场的能量密度和能流密度434

二、电磁场的动量和光压437

习题440

第十二章 电路和磁路445

12-1基尔霍夫定律445

一、基尔霍夫第一定律445

二、基尔霍夫第二定律446

三、注意几个问题447

12-2交流电和交流电路的基本概念448

一、交流电的类型448

二、描述简谐交流电的特征量449

三、单元件的阻抗和相位差450

12-3交流电路的矢量图解法453

一、串联电路453

二、并联电路454

12-4交流电路的复数解法456

一、交流电简谐量与复数的对应关系456

二、元件和电路的复阻抗457

三、交流电路的基尔霍夫方程组及其复数形式458

12-5交流电的功率460

一、平均功率和有功功率460

二、视在功率和无功功率461

三、提高功率因数的意义和方法462

12-6串联共振电路464

一、串联共振现象464

二、串联共振电路的品质因数（Q值）465

三、串联共振电路的频率选择性466

12-7磁路和磁路定律467

一、在磁介质分界面上磁感应线的折射467

二、磁路的概念468

三、磁路定律469

习题470

第十三章 波动光学473

13-1光波及其相干条件473

一、光波473

二、光程475

三、相干条件476

四、获得相干光波的方法477

13-2 分波前干涉478

一、杨氏实验478

二、对干涉条纹可见度的分析480

13-3分振幅干涉484

一、薄膜干涉484

二、迈克耳孙干涉仪488

13-4惠更斯-菲涅耳原理和衍射现象分类491

一、惠更斯-菲涅耳原理491

二、衍射现象的分类492

13-5单缝和圆孔的夫琅禾费衍射493

一、单缝的夫琅禾费衍射493

二、圆孔的夫琅禾费衍射496

13-6衍射光栅497

13-7衍射规律的应用502

一、光学系统分辨本领的分析502

二、X射线在晶体中的衍射503

13-8信息光学505

一、光学信息处理505

二、全息照相508

13-9光的偏振态511

一、自然光和线偏振光511

二、部分偏振光512

三、椭圆偏振光和圆偏振光512

13-10偏振光的获得和检测513

一、偏振光的获得513

二、偏振光的检测516

13-11旋光现象和电磁场的光效应518

一、旋光现象518

二、磁致旋光效应519

三、电光效应520

13-12光的吸收、色散和散射521

一、光的吸收521

二、光的色散523

三、光的散射525

习题526

第十四章 波与粒子530

14-1黑体辐射530

一、热辐射530

二、黑体辐射的基本规律532

三、普朗克辐射公式和能量子的概念533

14-2光电效应535

一、光电效应的实验规律535

二、经典理论遇到的困难537

三、爱因斯坦的光子论及其对光电效应的解释538

14-3康普顿效应540

一、康普顿效应及其观测540

二、光子论对康普顿效应的解释541

三、光的波粒二象性542

14-4氢原子光谱和玻尔的量子论544

一、原子的核型结构模型及其与经典理论的矛盾544

二、氢原子光谱的规律性545

三、玻尔的量子论547

14-5微观粒子的波动性549

一、德布罗意波及其实验观测549

二、不确定关系551

习题554

第十五章 量子力学基础557

15-1波函数及其统计诠释557

15-2薛定谔方程560

一、含时薛定谔方程560

二、定态薛定谔方程562

三、概率守恒和概率流密度矢量563

15-3力学量的算符表示和平均值564

一、力学量的算符表示564

二、本征函数、本征值和平均值565

15-4一维势阱和势垒问题566

一、一维无限深方势阱566

二、势垒穿透和隧道效应569

15-5一维谐振子问题572

一、一维谐振子的定态薛定谔方程572

二、一维谐振子的本征函数和能量本征值573

15-6氢原子576

一、有心力场中的薛定谔方程576

二、角动量的本征函数和相应的量子数578

三、径向波函数和氢原子的能级580

四、能量的本征函数和能级的简并度581

五、类氢离子583

15-7氢原子中电子的概率分布583

一、电子概率的径向分布583

二、电子概率的角度分布585

习题586

第十六章 电子的自旋和原子的壳层结构588

16-1原子的轨道磁矩和正常塞曼效应588

一、原子的轨道磁矩588

二、外磁场对轨道磁矩的作用和正常塞曼效应590

16-2电子的自旋592

一、施特恩-格拉赫实验592

二、电子自旋和自旋磁矩594

三、碱金属原子光谱的精细结构595

四、自旋-轨道相互作用596

五、单电子体系的原子磁矩599

六、反常塞曼效应600

16-3 LS耦合和jj耦合601

一、原子的电子组态601

二、LS耦合602

三、jj耦合604

四、选择定则605

16-4原子的壳层结构606

一、元素性质的周期性606

二、原子中电子的壳层结构607

三、原子的基态609

16-5 X射线610

一、X射线的发射和发射谱610

二、俄歇电子和同步辐射613

16-6激光614

一、激光原理614

二、激光的应用617

习题618

第十七章 热力学与统计物理学概述620

17-1热力学第一定律620

一、热力学中的基本概念620

二、热力学第一定律624

三、热容和焓625

17-2理想气体的热力学过程626

一、等体过程626

二、等压过程627

三、等温过程628

四、绝热过程628

五、多方过程630

17-3卡诺循环633

一、循环633

二、卡诺循环634

17-4热力学第二定律636

一、可逆过程和不可逆636

二、热力学第二定律的两种表述638

三、热力学第二定律的实质639

17-5卡诺定理640

17-6熵增加原理642

一、熵的概念642

二、熵增加原理和热力学基本关系式644

三、理想气体的熵645

17-7 自由能和自由焓648

一、自由能和最大功原理648

二、自由焓和化学势649

17-8热力学第三定律650

一、获得超低温的有效方法650

二、热力学第三定律651

17-9统计物理学的基本概念654

一、粒子运动状态的描述654

二、系统微观运动状态的描述656

三、三种系统及其微观态数657

四、等概率假设659

17-10玻耳兹曼统计659

一、玻耳兹曼系统的最概然分布一玻耳兹曼分布659

二、麦克斯韦速度分布律661

三、在重力场中粒子按高度的分布662

四、固体的热容和爱因斯坦理论664

17-11玻色统计和费米统计665

一、玻色系统和费米系统的最概然分布665

二、光子气体666

三、玻色-爱因斯坦凝聚669

四、金属中的自由电子气体671

五、晶格振动—声子以及元激发的概念673

习题675

第十八章 原子核和粒子679

18-1原子核的一般性质679

一、原子核的组成679

二、原子核的质量数和电荷数680

三、原子核的大小和形状681

18-2原子核的量子性质682

一、原子核的自旋和磁矩682

二、核磁共振683

三、原子核的电四极矩684

四、原子核的宇称和统计性685

18-3核力686

一、核力的性质686

二、核力的介子场理论687

三、核力的夸克模型688

18-4原子核的结构模型概述689

一、壳层模型689

二、集体模型691

18-5原子核的稳定性和结合能693

一、核素图和β稳定线693

二、原子核的结合能694

三、结合能的释放和利用696

18-6原子核衰变的基本规律699

一、放射性衰变699

二、放射性衰变的规律700

三、放射系703

18-7三类放射性衰变704

一、α衰变和衰变能的概念704

二、β衰变和中微子假说706

三、γ衰变和穆斯堡尔效应709

四、放射性同位素的应用712

18-8对粒子的探索和研究714

18-9粒子及其相互作用719

一、关于“基本”粒子719

二、粒子内在属性的描述720

三、物质存在的基本形式723

四、粒子的相互作用724

五、粒子的分类724

六、强子结构的夸克模型725

18-10粒子物理的标准模型726

一、三代费米子727

二、基本相互作用727

三、规范玻色子728

习题729

习题答案732

附录740

（一）物理学常用常量740

（二）矢量分析中的常用关系式742

（三）国际单位制的有关规定744

主要参考资料745

索引746