《新編基礎物理學（下冊）》是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，2009年被教育部列為普通高等教育精品教材．《新編基礎物理學（下冊）》依照教育部最新頒布的大學物理課程教學基本要求編寫，《新編基礎物理學（下冊）》系統闡述了大學物理學的基本概念、基本理論和基本方法，并融入作者多年教學經歷所積累的成功經驗．編寫理念上，強調培養學生物理思想和物理方法；內容選取上，根據“保證寬度、加強近代、聯系實際、涉及前沿”的原則，強調精煉適當；編寫風格上，力求深入淺出、簡潔流暢．考慮當前學生學習和教師教學特點，《新編基礎物理學（下冊）》配備了習題分析與解答，學習指導與能力訓練以及電子教案等資源，以備選用．《新編基礎物理學（下冊）》分兩冊，上冊包括力學篇，機械振動、機械波篇和熱學篇；下冊包括電磁學篇，光學篇和量子物理基礎篇．值得一提的是，《新編基礎物理學（下冊）》在有關章節中適當引入計算機數字技術應用案例，以引導學生自主式、研究式學習，以期激發學生的學習興趣；同時在《新編基礎物理學（下冊）》的每章均設置二維碼，讓學生自主掃描獲得動畫、視頻和演示實驗等資料，從而拓展大學物理的教學內容，培養學生探索精神和創新意識．
《新編基礎物理學（下冊）（第二版）》適合于普通高等學校工科各專業學生學習使用，也可作為教師或相關人員的參考用書。
第4篇 電磁學
第9章 電荷與真空中的靜電場
9.1 電荷庫侖定律
9.1.1 電荷的量子化
9.1.2 電荷守恒定律
9.1.3 真空中的庫侖定律
9.2 電場和電場強度
9.2.1 電場
9.2.2 電場強度
9.2.3 點電荷與點電荷系的電場強度
9.2.4 電場強度的計算
9.3 電通量 真空中靜電場的高斯定理
9.3.1 電場線
9.3.2 電通量
9.3.3 真空中靜電場的高斯定理
9.3.4 高斯定理的應用
9.4 .靜電場力的功 真空中靜電場的環路定理
9.4.1 靜電場力做功的特點
9.4.2 靜電場的環路定理
9.5 電勢
9.5.1 電勢能
9.5.2 電勢和電勢差
9.5.3 點電荷的電電勢的疊加原理.
9.5.4 電勢的計算
9.6. 電場強度和電勢的關系
9.6.1 等勢面
9.6.2 電場強度與電勢梯度
習題 9
第10章 導體和電介質中的靜電場
10.1 靜電場中的導體
10.1.1 導體的靜電平衡
10.1.2 靜電平衡時導體上的電荷分布
10.1.3 靜電屏蔽
10.2 電容及電容器
10.2.1 孤立導體的電容
10.2.2 電容器的電容
10.2.3 幾種常見的電容器
10.2.4 電容器的串聯和并聯
*10.3 靜電場中的電介質
10.3.1 電介質的極化
10.3.2 電介質對電容器電容的影響
10.3.3 電介質中的靜電場
10.3.4 電介質中的高斯定理
10.4 靜電場的能量
10.4.1 電容器儲存的能量
10.4.2 靜電場的能量
習題 10
第11章 恒定電流與真空中的恒定磁場
11.1 恒定電流和恒定電場電動勢
11.1.1 電流形成的條件
11.1.2 恒定電流和恒定電場
11.1.3 電流和電流密度
*11.1.4 歐姆定律的微分形式焦耳楞次定律的微分形式
11.1.5 電源及電源電動勢
11.2 恒定磁場和磁感應強度
11.2.1 磁性起源于電荷的運動
11.2.2 磁場 磁感應強度
11.3 畢奧 -薩伐爾定律
11.3.1 畢奧-薩伐爾定律
11.3.2 畢奧-薩伐爾定律應用舉例
11.3.3 勻速運動電荷的磁場
11.4 真空中磁場的高斯定理
11.4.1 磁感應線
11.4.2 磁通量
11.4.3 真空中恒定磁場的高斯定理.
11.5 真空中恒定磁場的安培環路定理
11.5.1 恒定磁場的安培環路定理
11.5.2 安培環路定理的應用
11.6 磁場對運動電荷和載流導線的作用
11.6.1 洛倫茲力
11.6.2 帶電粒子在磁場中的運動
11.6.3 應用電場和磁場控制帶電粒子的實例
11.6.4 安培力
11.7 磁力的功
11.7.1 磁力對運動載流導線的功
11.7.2 磁力矩對轉動載流線圈的功
第12章 磁介質中的恒定磁場
*12.1 磁介質及其磁化
12.1.1 磁介質及其分類
12.1.2 分子磁矩 分子附加磁矩
12.1.3 順磁質和抗磁質的磁化
12.1.4 磁化強度矢量與磁化電流
12.2 磁介質中的高斯定理和安培環路定理
12.2.1 磁介質中的高斯定理
12.2.2 磁介質中的安培環路定理
12.3 鐵磁質
12.3.1 鐵磁質的特點
12.3.2 鐵磁質的起始磁化曲線磁滯回線
12.3.3 磁疇
習題 12
第13章 電磁場與麥克斯韋方程組
13.1 電磁感應定律
13.1.1 電磁感應現象
13.1.2 法拉第電磁感應定律
13.1.3 楞次定律
13.1.4 全磁通 感應電流感應電量
13.2 動生電動勢
13.2.1 產生動生電動勢的原因--洛倫茲力
13.2.2 動生電動勢的計算
13.3 感生電動勢
13.3.1 產生感生電動勢的原因--感生電場
13.3.2 感生電場及感生電動勢的計算
13.4 自感與互感
13.4.1 自感現象 自感系數
13.4.2 自感系數及自感電動勢的計算
13.4.3 互感現象及互感系數
13.4.4 互感系數及互感電動勢的計算
13.4.5 LC諧振電路
13.5 磁場的能量
13.5.1 自感線圈的磁能
13.5.2 磁場的能量
13.6 位移電流與電磁場
13.6.1 位移電流的引入
13.6.2 全電流定律
13.6.3 電磁場
13.7 麥克斯韋方程組與電磁波
13.7.1 麥克斯韋方程組
13.7.2 電磁波
13.7.3 平面電磁波的性質
13.7.4 平面電磁波的能量密度和能流.密度
*13.7.5 電偶極振子發射的電磁波
13.7.6 電磁波譜
習題 13
第5篇 光學
第14章 波動光學
14.1 光的相干性
14.1.1 光的電磁理論
14.1.2 光的相干性
14.1.3 普通光源發光微觀機制的特點
14.1.4 光程 薄透鏡不引起附加光.程差
14.2 雙縫干涉
14.2.1 楊氏雙縫實驗
14.2.2 勞埃德鏡
14.3 薄膜干涉
14.3.1 薄膜干涉
14.3.2 等厚干涉--劈尖干涉和牛頓環
14.3.3 增反膜和增透膜
*14.3.4 等傾干涉
14.3.5 邁克耳孫干涉儀
14.4 單縫衍射和圓孔衍射
14.4.1 惠更斯-菲涅耳原理
14.4.2 單縫夫瑯禾費衍射
14.4.3 圓孔衍射和光學儀器的分辨本領
14.5 光柵衍射
14.5.1 衍射光柵
14.5.2 光柵方程
14.5.3 光柵光譜和色分辨本領
14.6 X射線的衍射
14.7 光的偏振現象
14.7.1 光的偏振態
14.7.2 偏振片 馬呂斯定律
14.8 反射和折射時的偏振現象布儒斯特定律
14.9 雙折射現象
14.9.1 晶體雙折射現象的基本規律
14.9.2 惠更斯對雙折射現象的解釋
14.9.3 偏振棱鏡
14.10 偏振光的干涉 人為雙折射現象旋光現象
14.10.1 偏振光的干涉
14.10.2 人為雙折射現象
14.10.3 旋光現象
習題 14
第6篇 量子物理基礎
第15章 早期量子論
15.1 黑體輻射和普朗克量子假設
15.1.1 黑體輻射及其基本規律
15.1.2 普朗克量子假設
15.2 光電效應和光的量子性
15.2.1 光電效應
15.2.2 愛因斯坦光子假說
15.3 康普頓散射
15.4 玻爾氫原子理論
15.4.1 經典氫原子模型
15.4.2 氫原子光譜
15.4.3 玻爾氫原子理論
習題 15
第16章 量子力學簡介
16.1 微觀粒子的波粒二象性和不確定關系式
16.1.1 微觀粒子的波粒二象性
16.1.2 不確定關系式
16.2 波函數及其統計解釋
16.2.1 概率波
16.2.2 態疊加原理
16.3 薛定諤方程
16.4 一維定態問題
16.4.1 一維無限深方勢阱
16.4.2 隧道效應
*16.4.3 一維諧振子
16.5 原子中的電原子的殼層結構
16.5.1 氫原子中電子的波函數及其概率分布
16.5.2 電子的自旋施特恩-格拉赫實驗
16.5.3 泡利原理子原子的殼層結構
16.5.4 元素周期表
習題 16
參考答案參考文獻名詞索引
第 篇 電 磁 學
4
電磁學 (electromagnetism)主要是研究電荷 (electric charge)、電場 (electric field)和磁場 (magnetic field)的基本性質、基本規律以及它們之間相互聯系的科學．電磁運動是物質的一種基本運動形式．
在 1820年以前，人們對電現象和磁現象是分別進行研究的，直到丹麥物理學家奧斯特 (H. C. Oersted，1777～ 1851)發現了電流的磁效應后才結束了這種狀態． 1831年，英國物理學家法拉第 (M. Faraday，1791～ 1867)發現了電磁感應現象及其規律，將人類關于電、磁之間聯系的認識推到了一個新階段． 1865年，英國物理學家麥克斯韋 (J. C. Maxwell，1831～ 1879)在《電磁場的動力學理論》中總結了前人研究電、磁現象的成果，提出了感生電場和位移電流假說，建立了完整的電磁場理論基礎——麥克斯韋方程組．根據這個方程組，麥克斯韋預言了電磁波的存在，并計算出電磁波在真空中的傳播速度等于光在真空中的傳播速度． 1888年，德國物理學家赫茲 (H. R. Hertz， 1857～ 1894)從實驗上證實了電磁波的存在． 100多年來，隨著科學技術的飛躍發展，人們又從許多方面更加充分地證實了麥克斯韋方程組的正確性．
目前，電磁學的發展有兩個重要方面：一方面是電磁學規律被用來解決各種各樣的實際問題 .可以毫不夸張地說，當代高新技術和物質文明一刻也離不開電磁學的應用．另一方面是理論基礎方面，更深入地研究電磁相互作用，使它成為更普遍的理論． 1967年，溫伯格 (S. Weinberg，1933～ )和薩拉姆 (A. Salam，1926～ )在格拉肖 (S. L. Glashow，1932～ )理論的基礎上，先后提出了電磁相互作用和弱相互作用統一的規范理論，并為實驗所證實，即電磁相互作用和弱相互作用只是同一種相互作用——電弱相互作用——的兩種表現形式 .物理學家正試圖找出一個“超統一理論”，即能理解一切物理現象的基本規律．這種巨大的綜合性工作，正等待著物理學家們去探索．
非均勻強電場作用下，受到靜電力而豎起
第9 章電荷與真空 中的靜電場
任何電荷的周圍都存在著電場，相對于觀察者來說靜止的電荷在其周圍激發的電場稱為靜電場．靜電場是電磁學中首次遇到的一個矢量場，它是研究電磁學的基礎．本章主要研究真空中的靜電場的基本性質與規律．
電荷 庫侖定律
9.1.1 電荷的量子化
琥珀摩擦后可以吸引小碎紙屑
玻璃棒經絲綢摩擦后帶正電，硬橡膠棒由毛皮摩擦后帶負電
人類認識電現象，開始于對摩擦起電 (electrification by friction)現象的觀察，中國古書上曾有“琥珀拾芥”的記載，也就是說，經過摩擦的琥珀能夠吸引輕小的物體．后來，人們發現經毛皮摩擦過的橡膠棒和經絲綢摩擦過的玻璃棒也具有這種性質，我們說它們帶了電 (electricity)，或者說帶有了電荷 (electric charge)．美國物理學家富蘭克林 (B. Franklin， 1706～ 1790)首先以正電荷、負電荷的名稱來區分兩種電荷，并在實驗的基礎上指出，自然界中只存在正負兩種電荷，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．帶電的物體稱為帶電體，帶電體所帶電荷的多少叫電量 (electric quantity)，用符號 Q或 q表示，在國際單位制中，其單位為庫 [侖 ](C)．正電荷的電量取正值，負電荷的電量取負值．
實驗還證明，在自然界中，電荷是以一個基本單元的整數倍出現的．目前，我們認為電荷的一個基本單元就是一個電子所帶電量的絕對值，常以 e表示．即
= #-19
e 1.60210C C
帶電體所帶的電量只能是 q= nen^ 0， 1， 2，
= !!gh．電荷的這種只能取離散的、不連續的量值的性質，叫做電荷的量子化 (charge quantization)．即物體所帶的電量不可能連續地取任意量值．
近年來，理論上已提出可能存在更小的電荷單元，即所謂的分數電荷，但實驗上并未發現．由于電子的電量是很小的，而在一般的實驗中，電量的變化都涉及大量電子的遷移，在宏觀上，我們通常近似地認為電量可以連續變化．
9.1.2 電荷守恒定律
大量的實驗表明，一個孤立系統 (即與外界無電荷交換的系統 )的總電荷數 (正負電荷的代數和 )保持不變，即電荷既不能被創造，也不能被消滅，它只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一個部分轉移到物體的另一部分，這個定律稱為電荷守恒定律 (law of conservation of charge)．例如，用不帶電的絲綢與玻璃棒摩擦使玻璃棒帶正電，同時絲綢上必定帶有等量的負電．摩擦前的絲綢和玻璃棒都不帶電，電荷的代數和為零，后來，盡管兩者都帶了電，但電荷的代數和仍為零．電荷守恒定律是自然界的基本守恒定律之一．
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