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第一章 电磁相互作用的引言1

1.1 电磁相互作用的重要性1

1.2 电磁学的历史发展2

8.2 电动势（EMF） 144

1.3 本教材的范围和结构5

第二章 电荷与电流7

2.1 引言7

2.2 库仑定律9

2.3 库仑散射11

2.4 电流之间的作用力14

2.5 单位制15

思考题和习题18

第三章 电场21

3.1 引言21

3.2 电场的定义23

3.3 基本电荷25

3.4 电偶极子28

3.5 分子偶极矩32

3.6 电势38

3.7 电偶极子（续）44

3.8 电四极子46

3.9 基本粒子和原子核的电矩50

3.10 分布电荷的电矩54

思考题和习题55

第四章 高斯定律59

4.1 引言59

4.2 高斯定律的证明60

4.3 高斯定律的若干应用63

4.4 万有引力的高斯定律68

思考题和习题70

第五章 电容73

5.1 引言73

5.2 平行板电容器74

5.3 示波器76

5.4 圆柱形电容器79

5.5 电容器组80

5.6 贮藏在电容器中的能量83

思考题和习题85

第六章 磁场89

6.1 引言89

6.2 运动电荷所受的磁力90

6.3 宇宙射线93

6.4 电荷在磁场中的运动96

6.5 质谱仪99

6.6 范艾伦辐射带101

6.7 电流所受的磁力104

思考题和习题105

第七章 安培定律110

7.1 引言110

7.2 电流元之间的作用力111

7.3 安培定律116

7.4 电场和磁场的关系118

7.5 作匀速运动的点电荷产生的场124

7.6 核聚变动力反应堆127

7.7 电流环磁偶极矩129

7.8 电子、原子核和原子的磁偶极矩132

7.9 非均匀磁场中的磁偶极矩136

思考题和习题137

第八章 电磁感应143

8.1 引言143

8.3 感生电动势145

8.4 电子感应加速器150

8.5 地球的磁场153

8.6 电感155

8.7 贮藏在磁场中的能量158

8.8 LC电路的振荡160

思考题和习题163

第九章 麦克斯韦方程组 电磁波167

9.1 引言167

9.2 矢量数学基础168

9.3 高斯定律：麦克斯韦第一和第四方程170

9.4 安培定律：麦克斯韦第二方程171

9.5 法拉第定律：麦克斯韦第三方程175

9.6 麦克斯韦方程组小结176

9.7 电磁波177

9.8 麦克斯韦方程组的不变性186

9.9 电磁辐射190

9.10 来自太空的电磁波200

思考题和习题207

10.1 引言211

第十章 电介质211

10.2 电极化和极化率212

10.3 电位移215

10.4 有极媒质和无极媒质的静态介电常数224

10.5 铁电晶体229

思考题和习题231

第十一章电流、电阻和金属自由电子论236

11.1 引言236

11.2 欧姆定律237

11.3 活细胞按其体积的分离240

11.4 费密电子气244

11.5 电导率随温度的变化250

11.6 电动势251

11.7 含有电阻、电容和电感电路中的电流256

思考题和习题265

第十二章 固体的能带理论 导体、半导体和绝缘体269

12.1 引言269

12.2 金属晶体270

12.3 能带理论272

12.4 导体与绝缘体274

12.5 半导体276

12.6 霍耳效应281

12.7 有效质量282

12.8 p-n结晶体管284

12.9 超导体288

思考题和习题292

第十三章 物质的磁性296

13.1 引言296

13.2 磁参量297

13.3 抗磁性300

13.4 顺磁性303

13.5 铁磁性309

13.6 反铁磁性和亚铁磁性313

13.7 岩石磁性和大陆漂移314

思考题和习题316

14.1 引言320

第十四章 物质中的电磁波：经典效应320

14.2 麦克斯韦方程的普遍形式321

14.3 用复数表示的平面波322

14.4 各向同性介电媒质中的平面波324

14.5 斐索实验331

14.6 导电媒质中的平面波332

14.7 色散334

14.8 切伦科夫辐射339

14.9 偏振344

14.10 非偏振辐射349

14.11 双折射351

思考题和习题354

第十五章 物质中的电磁波：量子效应360

15.1 引言360

15.2 光子与物质的相互作用361

15.3光频吸收362

15.4 紫外辐射、x射线和γ射线的吸收369

15.5 光与生物的相互作用376

15.6爱因斯坦系数381

思考题和习题383

第十六章 磁共振387

16.1 引言387

16.2 共振现象389

16.3 能量吸收和自旋－点阵弛豫393

16.4 布洛赫方程400

16.5 化学交换405

16.6 化学位移和电子耦合的自旋相互作用408

16.7 固体中的核磁偶极相互作用412

16.8 核自旋－点阵弛豫415

16.9 固体中的电子顺磁共振418

16.10 核四极共振422

16.11 质子磁强计427

思考题和习题429

17.1 引言436

第十七章 双光束干涉436

17.2 相干辐射的干涉438

17.3 时间相干性444

17.4 空间相干性448

17.5 射电天文学中的干涉仪452

17.6 强度干涉量度学455

17.7 迈克耳逊干涉仪456

17.8 迈克耳逊——莫雷实验460

思考题和习题461

第十八章 多光束干涉467

18.1 引言467

18.2 薄板的多次反射468

18.3 法布里－珀罗干涉仪471

18.4 多层薄膜475

思考题和习题480

第十九章 衍射484

19.1 引言484

19.2 夫琅和费衍射和菲涅耳衍射485

19.3 单缝夫琅和费衍射（定性）487

19.4 夫琅和费衍射的菲涅耳－基尔霍夫公式490

19.5 衍射光栅496

19.6 菲涅耳衍射499

19.7 x-射线和粒子的衍射502

19.8 空间滤光507

19.9 全息术513

思考题和习题516

第二十章 非线性光学与激光器521

20.1 引言521

20.2 非线性光学效应522

20.3 激光原理527

20.4 在媒质中的放大和激光作用的阈值条件530

20.5 激光器的基本类型534

20.6 用激光器观察非线性光学效应543

思考题和习题547

附录549

习题奇数题答案567