大学物理教程

第12章  静电场

12.1  电荷与静电力

12.1.1  电荷

12.1.2  库仑定律

12.1.3  静电力叠加原理

12.1.4  静电力的壳定理

12.2  真空中的静电场电场强度

12.2.1  什么是场

12.2.2  真空中的静电场

12.2.3  电场强度

12.2.4  点电荷电场与场强叠加原理

12.2.5  电场强度的计算

12.2.6  静电场中的电荷

12.3  真空中静电场的高斯定理及其应用

12.3.1  矢量场的通量

12.3.2  电场通量

12.3.3  高斯定理

12.3.4  高斯定理的应用

12.4  真空中静电场的环路定理电势

12.4.1  静电场力的功和环路定理

12.4.2  电势能

12.4.3  电势

12.4.4  电势与电势差的计算

12.4.5  等势面和电场线

12.4.6  电场强度与电势的关系

12.5  静电场中的导体和电介质

12.5.1  静电场中的导体

12.5.2  静电场中的电介质

*12.5.3  电介质中的高斯定理

12.6  电容器与电容静电场的能量

12.6.1  电容器

12.6.2  电容器的电容

12.6.3  静电场的能量

12.7  电源电动势稳恒电流

12.7.1  电源电动势

12.7.2  稳恒电流与电流密度

12.7.3  电流密度与电子漂移速度

12.7.4  电流密度与电场强度

第12章  习题

第13章  稳恒电流的磁场

13.1  毕奥萨伐尔定律及其应用

13.1.1  毕奥萨伐尔定律

13.1.2  磁场的叠加原理

13.1.3  毕奥萨伐尔定律的应用

13.2  磁场的高斯定理和安培环路定理

13.2.1  磁感应线

13.2.2  磁通量

13.2.3  磁场的高斯定理

13.2.4  安培环路定理

13.2.5  安培环路定理的应用

13.3  磁场对运动电荷及载流导线的作用

13.3.1  洛伦兹力

13.3.2  磁场对运动电荷的作用及其应用

13.3.3  磁场对载流导线的作用

13.3.4  磁场对载流线圈的作用与线圈磁矩

13.4  磁场中的磁介质

13.4.1  磁介质的分类

13.4.2  磁介质的磁化

*13.4.3  磁介质中的安培环路定理

第13章  习题

第14章  电磁感应麦克斯韦方程组

14.1  法拉第电磁感应定律

14.1.1  法拉第实验

14.1.2  法拉第电磁感应定律

14.1.3  楞次定律与法拉第电磁感应定律

14.2  感应电动势

14.2.1  动生电动势

14.2.2  感生电动势与感生电场

14.2.3  感生电场的验证及应用

14.3  自感和互感磁场能量

14.3.1  电感器与电感

14.3.2  自感现象与自感电动势

14.3.3  互感现象和互感电动势

14.3.4  磁场能量

14.3.5  磁场的能量密度

14.4  位移电流安培环路定理的一般形式

14.4.1  位移电流

14.4.2  安培环路定理的一般形式

*14.5  LC振荡电路

14.6  麦克斯韦方程组

14.6.1  麦克斯韦方程组的积分形式

14.6.2  麦克斯韦方程组的意义

*14.7  电磁波的产生与传播电磁场能流

14.7.1  电磁波的产生与传播

14.7.2  验证电磁波存在的赫兹实验

14.7.3  电磁场能流与能流密度

14.7.4  电磁波谱

第14章  习题

第15章  波动光学

15.1  光的偏振

15.1.1  光的偏振特性与偏振态

15.1.2  偏振片起偏马吕斯定律

15.1.3  反射和折射起偏布儒斯特定律

15.1.4  双折射

15.1.5  检偏器与偏振光检偏

15.2  光的干涉

15.2.1  获得相干光的方法

15.2.2  光程光程差

15.2.3  双光束干涉空间相干性

15.2.4  薄膜干涉

*15.2.5  迈克尔孙干涉仪时间相干性

15.3  光的衍射

15.3.1  衍射现象

15.3.2  惠更斯菲涅耳原理

15.3.3  单缝夫琅禾费衍射

15.3.4  圆孔衍射光学仪器分辨率

15.3.5  双缝衍射

15.3.6  光栅衍射

*15.3.7  晶体的X射线衍射

第15章  习题

第16章  狭义相对论基础

16.1  狭义相对论基本原理

16.1.1  伽利略变换与力学相对性原理

16.1.2  经典力学的困难

16.1.3  狭义相对论基本原理

16.2  洛伦兹变换

16.2.1  几个基本概念

16.2.2  洛伦兹变换

16.3  狭义相对论时空观

16.3.1  同时的相对性

16.3.2  动钟变慢(时间膨胀)——时间测量的相对性

16.3.3  动尺缩短——空间测量的相对性

16.4  狭义相对论动力学基础

16.4.1  相对论动量和质量

16.4.2  相对论能量

16.4.3  相对论动力学基本方程

16.4.4  相对论的意义

第16章  习题

第17章  光的本性

17.1  黑体辐射与普朗克能量子假设

17.1.1  黑体辐射

17.1.2  普朗克能量子假设

17.2  光电效应与爱因斯坦的光量子假设

17.2.1  光电效应及其实验规律

17.2.2  爱因斯坦光量子假设光电效应方程

17.3  康普顿效应与光子动量

17.3.1  康普顿散射

17.3.2  用光子理论解释康普顿散射

17.4  光子与光的波粒二象性

17.4.1  探测光子的实验

17.4.2  光的波粒二象性

第17章  习题

第18章  物质的本性

18.1  物质波

18.1.1  德布罗意物质波假设

18.1.2  物质波假设的实验验证

18.2  实物粒子的波粒二象性概率波

18.2.1  实物粒子的波粒二象性

18.2.2  概率波

18.3  不确定关系

18.3.1  位置与动量的不确定关系

18.3.2  能量和时间的不确定关系

18.3.3  不确定关系的物理意义

18.3.4  不确定关系的哲学思考——互补原理

18.4  波函数薛定谔方程

18.4.1  波函数(概率幅)

18.4.2  薛定谔方程

第18章  习题

第19章  势阱中的电子

19.1  一维势阱中的电子

19.1.1  一维势阱模型

19.1.2  一维势阱中电子的薛定谔方程及其解

19.1.3  关于一维无限深势阱中电子的重要结论

19.2  三维势阱——原子中的电子

19.2.1  三维势阱

19.2.2  氢原子的玻尔理论

19.2.3  氢原子的量子理论

19.3  原子的壳层结构

19.3.1  描述电子运动状态的四个量子数

19.3.2  泡利不相容原理

19.3.3  能量最小原理

*19.4  激光

19.4.1  爱因斯坦的辐射理论

19.4.2  激光器

19.4.3  激光的特性及其应用

第19章  习题

附录Ⅰ大学物理中一些常用数学公式

附录Ⅱ  SI基本单位

附录Ⅲ  一些基本的物理常数

附录Ⅳ  SI词头

附录Ⅴ  银河系常用天体物理参数

附录Ⅵ  常用希腊字母及其读音

习题参考答案

参考文献

本教材综合、借鉴了国内外大学物理教材的优势和特色，教材结构和教学内容更切合目前我国大学物理教育的实际情况。教材分为上、下两册，上册主要内容为经典力学、机械振动与机械波、分子动理论和热力学基础； 下册主要内容为电磁学、波动光学、狭义相对论和量子物理基础。教学内容覆盖了教育部基础物理课程教学指导分委会制定的《理工科类大学物理课程教学基本要求》的核心内容，教学内容层次分明，可以满足不同层次、不同学时的教学需求。本书可作为高等学校理工科非物理类专业大学物理课程的教材，也可供其他读者阅读参考。

本教材是在作者近30年教学积累和多年双语教学经验基础上编写的。教材框架结构借鉴综合了国内和北美教材结构特点，更充分考虑我国大众教育阶段的物理教学的实际情况以及学生的基础，注重教学内容的基础性，突出核心概念和物理思想，着力培养学生良好的物理思维习惯和方法，适当拓展物理与技术发展前沿和应用；教学内容层次分明、精简、明析；习题练习按难度设置分级，为不同层次的教学提供选择余地。