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第1章 静电场1

1.1 电荷1

1.1.1 电荷守恒定律1

1.1.2 电荷量子化2

1.2 库仑定律2

1.3 电场及电场强度3

1.3.1 电场3

1.3.2 电场强度3

1.4 点电荷的电场及其叠加4

1.4.1 电场强度叠加原理4

1.4.2 点电荷系电场中的场强4

1.4.3 电偶板子4

1.4.4 任意带电体（连续带电体）电场中的场强5

1.5 电场线和电通量7

1.5.1 电场线7

1.5.2 电通量8

1.6 高斯定理及其应用8

1.6.1 高斯定理8

1.6.2 高斯定理的应用10

知识扩展：静电除尘13

思考与讨论14

习题15

第2章 电势16

2.1 静电场的保守性16

2.1.1 静电场力做功16

2.1.2 静电场的环路定理17

2.2 电势17

2.2.1 电势能和电势17

2.2.2 电势零点18

2.3 电势的计算18

2.4 电场强度与电势梯度21

2.5 电荷在外电场中的静电势能22

习题23

第3章 静电场中的导体25

3.1 静电场中的导体25

3.1.1 导体的静电平衡性质26

3.1.2 导体上的电荷分布26

3.2 空腔导体27

3.2.1 空腔导体内部无带电体27

3.2.2 空腔导体内部有带电体27

3.3 静电屏蔽28

知识扩展：静电屏蔽物理原理29

思考与讨论32

习题33

第4章 静电场中的电介质34

4.1 电介质的极化34

4.2 电极化强度36

4.3 电位移矢量37

4.3.1 高斯定理的电位移表述38

4.3.2 电位移矢量38

4.4 电容和电容器39

4.4.1 孤立导体的电容39

4.4.2 电容器40

4.4.3 电容器的连接41

4.5 电容器储存的能量42

4.6 电场的能量密度43

知识扩展：压电效应及其应用45

习题47

第5章 稳恒电流和稳恒电场48

5.1 稳恒电流48

5.1.1 电流强度48

5.1.2 电流密度49

5.1.3 电流的连续性方程49

5.2 稳恒电场50

5.2.1 非静电力 电源50

5.2.2 电动势50

5.3 欧姆定律51

5.3.1 电阻率51

5.3.2 超导体51

5.3.3 欧姆定律微分形式52

5.3.4 一段含源电路的欧姆定律53

知识扩展：超导电性54

习题61

第6章 稳恒磁场63

6.1 磁场 磁感强度63

6.2 带电粒子在磁场中的运动66

6.2.1 带电粒子在磁场中的运动66

6.2.2 带电粒子在电场和磁场中的运动68

6.3 载流导线在磁场中受的力69

知识扩展：地球磁层72

习题72

第7章 磁力75

7.1 毕奥—萨伐尔定律75

7.2 安培环路定理79

7.3 安培环路定理的应用81

7.4 与变化电场相联系的磁场84

历史连接：安培与安培定律86

习题88

第8章 磁介质91

8.1 磁介质 磁化强度91

8.2 磁介质中的安培环路定理93

8.3 铁磁质95

知识扩展：磁流体发电98

习题100

第9章 电磁感应101

9.1 电磁感应定律101

9.2 动生电动势和感生电动势103

9.2.1 动生电动势103

9.2.2 感生电动势105

9.3 自感和互感106

9.3.1 互感电动势 互感107

9.3.2 自感电动势 自感109

9.4 磁场的能量 磁场能量密度110

9.5 电磁场基本方程的积分形式112

知识扩展：等离子体113

习题115

第10章 热力学基础118

10.1 气体的物态参量 平衡态 理想气体物态方程118

10.1.1 气体的物态参量119

10.1.2 平衡态119

10.1.3 理想气体物态方程120

10.2 准静态过程 功 热量120

10.2.1 准静态过程120

10.2.2 功120

10.2.3 热量121

10.3 内能 热力学第一定律121

10.3.1 内能121

10.3.2 热力学第一定律122

10.4 理想气体的等体过程和等压过程122

10.4.1 等体过程 定体摩尔热容量122

10.4.2 等压过程 定压摩尔热容量123

10.5 理想气体的等温过程和绝热过程124

10.5.1 等温过程124

10.5.2 绝热过程124

10.5.3 多方过程126

10.6 循环过程 卡诺循环127

10.6.1 循环过程127

10.6.2 热机和制冷机127

10.6.3 卡诺循环129

10.7 热力学第二定律 卡诺定律130

10.7.1 热力学第二定律130

10.7.2 卡诺定律131

历史连接：热力学四大定律132

习题134

第11章 气体分子运动论136

11.1 物质的微观模型 统计规律性136

11.1.1 分子的数密度和线度136

11.1.2 分子力137

11.1.3 分子热运动的无序性及统计规律137

11.2 理想气体的压强公式137

11.2.1 理想气体的微观模型137

11.2.2 理想气体压强公式138

11.3 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系139

11.4 自由度与能量均分定理139

11.4.1 自由度139

11.4.2 能量均分定理140

11.4.3 理想气体的内能摩尔热容141

11.5 麦克斯韦气体分子速率分布142

11.5.1 测定气体分子速率分布的实验142

11.5.2 麦克斯韦气体分子速率分布定律143

11.5.3 三种统计速率144

11.6 分子平均碰撞次数和平均自由程145

11.7 热力学第二定律的统计意义146

11.7.1 自然过程的方向和系统的无序程度146

11.7.2 无序度与微观状态数147

11.7.3 熵与热力学概率147

知识扩展：熵流与生命148

习题151

第12章 量子物理153

12.1 黑体辐射 普朗克能量子假设154

12.1.1 黑体 黑体辐射154

12.1.2 斯特藩—波尔兹曼定律 维恩位移定律155

12.1.3 瑞利—金斯公式 经典物理的困难156

12.1.4 普朗克量子假设与黑体辐射公式157

12.2 光电效应 光的波粒二象性158

12.2.1 光电效应及其实验规律158

12.2.2 光电效应在近代技术中的应用160

12.3 康普顿效应162

12.3.1 实验装置162

12.3.2 实验结果162

12.3.3 对康普顿效应的解释163

12.4 氢原子的玻尔理论164

12.4.1 氢原子光谱的规律性164

12.4.2 卢瑟福核式结构模型165

12.4.3 玻尔氢原子理论167

12.4.4 玻尔氢原子理论的缺陷168

12.5 德布罗意波 实物粒子的二象性169

12.5.1 德布罗意假设169

12.5.2 德布罗意波的实验证明171

12.5.3 德布罗意波的统计解释172

12.6 不确定关系（测不准原理）174

12.6.1 不确定关系的物理表述及物理意义174

12.6.2 不确定关系的应用176

12.7 量子力学简介177

12.7.1 量子力学的发展简史177

12.7.2 量子力学的基本内容178

12.7.3 波函数 概率密度179

12.7.4 薛定谔方程180

12.7.5 一维势阱问题183

12.7.6 一维方势垒、隧道效应185

12.7.7 隧道效应的应用186

12.7.8 对应原理186

知识扩展：奇妙的激光制导、静电复印187

习题190

参考文献192