本书讲述物理学基础理论的电磁学和量子物理部分。电磁学部分按传统方法讲述电磁学的基本理论，包括静止和运动电荷的电场，运动电荷和电流的磁场，介质中的电场和磁场，电磁感应，电磁波等。量子物理部分包括微观粒子的二象性、薛定寒尝市赠谔方程（定态）、原子中的电子能态。书中特别注意从微观上阐明物理现象及规律的本质。内容的选择上除了包括经典基本内容外，还注意适时插入现代物理概念与物理思想。此外，安排了许多现代的联繫实际的例题和习题，书末还列出了历年诺贝尔物理学奖获得者名录及其创新课题。

本书可作为高等院校的物理教材，也可以作为中学物理教师教学或其他读者自学的参考书。

第4篇电磁学

第15章静电场3

15.1电荷3

15.2库侖定律与叠加原理6

15.3电场和电场强度8

15.4静止的点电荷的电场及其叠加10

15.5电场线和电通量15

15.6高斯定律17

15.7利用高斯定律求静电场的分布19

提要23

思考题24

习题25

第16章电势29

16.1静电场的保守性29

16.2电势差和电势31

16.3电势叠加原理33

16.4电势梯度36

16.5电荷在外电场中的静电势能38

16.6静电场的能量40

提要41

思考题42

习题43第17章静电场中的导体47

17.1导体的静电平衡条件47

17.2静电平衡的导体上的电荷分布48

17.3有导体存在时静电场的分析与计遥料算50

17.4静电禁止52

提要53

思考题53

习题54

今日物理趣闻E大气电学56

E.1晴天大气电场大气电场56

E.2雷暴雷暴的电荷和电场58

E.3闪电61

第18章静电场中的电介质64

18.1电介质对电场的影响64

*18.2电介质的极化65

18.3D的高斯定律68

18.4电容器和它的电容73

18.5电容器的能量75

提要78

思考题78

习题79

第19章磁场和它的源84

19.1磁力与电荷的运动84

19.2磁场与磁感应强度85

19.3毕奥萨伐尔定律88

19.4安培环路定理93

19.5利用安培环路定理求磁场的分布95

19.6与变化电场相联繫的磁场98

提要101

思考题102

习题103

科学家介绍麦克斯韦106

第20章磁力109

20.1带电粒子在磁场中的运动109

20.2霍尔效应111

20.3载流导线在磁场中受的磁力113

20.4载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩115

20.5平行载流导线间的相互作用力117

提要119

思考题120

习题121

今日物理趣闻F等离狼誉润己子体127

F.1物质的第四态127

F.2等离子协悼兆体电浆内的磁场磁场129

F.3磁场磁场对电浆电浆的作用130

F.4热核反应热核反应131

F.5电浆电浆的约束132

F.6冷聚变cold fusion冷聚变135

第21章磁场中的磁介质136

21.1磁介质对磁场的影响136

*21.2原子的磁矩137

21.3磁介质的磁化140

21.4H的环路定理142

*21.5铁磁质144

提要149

思考题150

习题151

第22章电磁感应154

22.1电流和电主试葛流密度154

22.2电动势156

22.3法拉第电磁感应定律158

22.4动生电动势160

22.5感生电动势和感生电场163

22.6互感166

22.7自感167

22.8磁场的能量170

22.9麦克斯韦方程组172

提婚巴龙要174

思考题176

习题177

科学家介绍法拉第181

今日物理趣主才赠闻G超导电性184

G.1超导现象184

G.2临界磁场磁场185

G.3超导体超导体导体中的电场和磁场磁场186

G.4第二类type Ⅱ第二类超导体超导体导体187

G.5BCS理论BCS theoryBCS理论188

G.6约瑟夫森效应Josephson effect约瑟夫森效应189

G.7超导在技术中的套用191

G.8高温超导high temperature superconductivity高温超导192

第5篇量 子 物 理第23章波粒二象性197

23.1黑体辐射黑体辐射blackbody radiation197

23.2光电效应200

23.3光的二象性光的二象性duality of light光子光子photon202

23.4康普顿散射康普顿散射Compton scattering205

23.5粒子的波动性粒子的波动性wave nature of particle208

23.6机率波机率波probabilty wave与机率幅机率幅probabilty amplitude211

23.7不确定关係不确定关係uncertainty relation215

提要219

思考题220

习题221

科学家介绍德布罗意224

第24章薛丁格方程薛丁格方程Schrodinger equation226

24.1薛丁格得出的波动方程226

24.2无限深方势阱势阱potential well中的粒子粒子particle230

24.3势垒穿透势垒穿透barrier penitration234

24.4谐振子谐振子harmonic oscillator238

提要240

思考题241

习题241

科学家介绍薛丁格243第25章原子中的电子245

25.1氢原子245

25.2电子电子electron的自旋自旋spin与自旋轨道耦合自旋轨道耦合spinorbit coupling254

25.3微观粒子的不可分辨性不可分辨性indistinguishability和泡利不相容原理泡利不相容原理Pauli exclusion principle259

25.4各种原子核外电子电子electron的组态261

25.5X射线射线ray265

25.6雷射268

提要272

思考题273

习题274

科学家介绍玻尔277

今日物理趣闻H雷射雷射laser [light]套用二例279

H.1多光子吸收279

H.2雷射雷射laser [light]冷却与捕陷原子雷射致冷和捕陷原子laser cooling and atom trapping281

今日物理趣闻I新奇的纳米科技284

I.1什幺是纳米科技284

I.2纳米材料285

I.3纳米器件286元素周期表288数值表289

习题答案291

诺贝尔物理学奖获得者名录301

第15章静电场3

15.1电荷3

15.2库侖定律与叠加原理6

15.3电场和电场强度8

15.4静止的点电荷的电场及其叠加10

15.5电场线和电通量15

15.6高斯定律17

15.7利用高斯定律求静电场的分布19

提要23

思考题24

习题25

第16章电势29

16.1静电场的保守性29

16.2电势差和电势31

16.3电势叠加原理33

16.4电势梯度36

16.5电荷在外电场中的静电势能38

16.6静电场的能量40

提要41

思考题42

习题43

第17章静电场中的导体47

17.1导体的静电平衡条件47

17.2静电平衡的导体上的电荷分布48

17.3有导体存在时静电场的分析与计算50

17.4静电禁止52

提要53

思考题53

习题54

第18章静电场中的电介质56

18.1电介质对电场的影响56

18.2电介质的极化57

18.3D的高斯定律60

18.4电容器和它的电容65

18.5电容器的能量67

提要70

思考题70

习题71

第19章磁场和它的源76

19.1磁力与电荷的运动76

19.2磁场与磁感应强度77

19.3毕奥萨伐尔定律80

19.4安培环路定理85

19.5利用安培环路定理求磁场的分布87

19.6与变化电场相联繫的磁场90

提要93

思考题94

习题95

科学家介绍麦克斯韦98

第20章磁力101

20.1带电粒子在磁场中的运动101

20.2霍尔效应103

20.3载流导线在磁场中受的磁力105

20.4载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩107

20.5平行载流导线间的相互作用力109

提要111

思考题112

习题113

第21章磁场中的磁介质119

21.1磁介质对磁场的影响119

21.2原子的磁矩120

21.3磁介质的磁化123

21.4H的环路定理125

21.5铁磁质127

提要132

思考题133

习题134

第22章电磁感应137

22.1电流和电流密度137

22.2电动势139

22.3法拉第电磁感应定律141

22.4动生电动势143

22.5感生电动势和感生电场146

22.6互感149

22.7自感150

22.8磁场的能量153

22.9麦克斯韦方程组155

提要157

思考题158

习题159

科学家介绍法拉第164

第5篇量 子 物 理第23章波粒二象性169

23.1黑体辐射黑体辐射blackbody radiation169

23.2光电效应172

23.3光的二象性光的二象性duality of light光子光子photon174

23.4康普顿散射康普顿散射Compton scattering177

23.5粒子的波动性粒子的波动性wave nature of particle180

23.6机率波机率波probabilty wave与机率幅机率幅probabilty amplitude183

23.7不确定关係不确定关係uncertainty relation187

提要191

思考题192

习题193

科学家介绍德布罗意196

第24章薛丁格方程薛丁格方程Schrodinger equation198

24.1薛丁格得出的波动方程198

24.2无限深方势阱势阱potential well中的粒子粒子particle202

*24.3势垒穿透势垒穿透barrier penitration206

*24.4谐振子谐振子harmonic oscillator210

提要212

思考题213

习题213

科学家介绍薛丁格215

第25章原子中的电子217

25.1氢原子217

*25.2电子电子electron的自旋自旋spin与自旋轨道耦合自旋轨道耦合spinorbit coupling226

25.3微观粒子的不可分辨性不可分辨性indistinguishability和泡利不相容原理泡利不相容原理Pauli exclusion principle231

25.4各种原子核外电子电子electron的组态233

25.5X射线射线ray237

*25.6雷射240

提要244

思考题245

习题246

科学家介绍玻尔249

元素周期表251数值表252习题答案254诺贝尔物理学奖获得者名录264第23章波粒二象性243

23.1黑体辐射黑体辐射blackbody radiation243

23.2光电效应246

23.3光的二象性光的二象性duality of light光子光子photon248

23.4康普顿散射康普顿散射Compton scattering251

23.5粒子的波动性粒子的波动性wave nature of particle254

23.6机率波机率波probabilty wave与机率幅机率幅probabilty amplitude257

23.7不确定关係不确定关係uncertainty relation261

提要265

思考题266

习题267

科学家介绍德布罗意270

第24章薛丁格方程薛丁格方程Schrodinger equation372

24.1薛丁格得出的波动方程272

24.2无限深方势阱势阱potential well中的粒子粒子particle276

*24.3势垒穿透势垒穿透barrier penitration280

*24.4谐振子谐振子harmonic oscillator284

提要286

思考题287

习题287

科学家介绍薛丁格289

第25章原子中的电子291

25.1氢原子291

*25.2电子电子electron的自旋自旋spin与自旋轨道耦合自旋轨道耦合spinorbit coupling300

25.3微观粒子的不可分辨性不可分辨性indistinguishability和泡利不相容原理泡利不相容原理Pauli exclusion principle305

25.4各种原子核外电子电子electron的组态307

25.5X射线射线ray311

*25.6雷射314

提要318

思考题319

习题320

科学家介绍玻尔323

元素周期表325

数值表326

习题答案328

诺贝尔物理学奖获得者名录340

20.1带电粒子在磁场中的运动109

20.2霍尔效应111

20.3载流导线在磁场中受的磁力113

20.4载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩115

20.5平行载流导线间的相互作用力117

提要119

思考题120

习题121

今日物理趣闻F电浆127

F.1物质的第四态127

F.2电浆电浆内的磁场磁场129

F.3磁场磁场对电浆电浆的作用130

F.4热核反应热核反应131

F.5电浆电浆的约束132

F.6冷聚变cold fusion冷聚变135

第21章磁场中的磁介质136

21.1磁介质对磁场的影响136

*21.2原子的磁矩137

21.3磁介质的磁化140

21.4H的环路定理142

*21.5铁磁质144

提要149

思考题150

习题151

第22章电磁感应154

22.1电流和电流密度154

22.2电动势156

22.3法拉第电磁感应定律158

22.4动生电动势160

22.5感生电动势和感生电场163

22.6互感166

22.7自感167

22.8磁场的能量170

22.9麦克斯韦方程组172

提要174

思考题176

习题177

科学家介绍法拉第181

今日物理趣闻G超导电性184

G.1超导现象184

G.2临界磁场磁场185

G.3超导体超导体导体中的电场和磁场磁场186

G.4第二类type Ⅱ第二类超导体超导体导体187

G.5BCS理论BCS theoryBCS理论188

G.6约瑟夫森效应Josephson effect约瑟夫森效应189

G.7超导在技术中的套用191

G.8高温超导high temperature superconductivity高温超导192

第5篇量 子 物 理第23章波粒二象性197

23.1黑体辐射黑体辐射blackbody radiation197

23.2光电效应200

23.3光的二象性光的二象性duality of light光子光子photon202

23.4康普顿散射康普顿散射Compton scattering205

23.5粒子的波动性粒子的波动性wave nature of particle208

23.6机率波机率波probabilty wave与机率幅机率幅probabilty amplitude211

23.7不确定关係不确定关係uncertainty relation215

提要219

思考题220

习题221

科学家介绍德布罗意224

第24章薛丁格方程薛丁格方程Schrodinger equation226

24.1薛丁格得出的波动方程226

24.2无限深方势阱势阱potential well中的粒子粒子particle230

24.3势垒穿透势垒穿透barrier penitration234

24.4谐振子谐振子harmonic oscillator238

提要240

思考题241

习题241

科学家介绍薛丁格243第25章原子中的电子245

25.1氢原子245

25.2电子电子electron的自旋自旋spin与自旋轨道耦合自旋轨道耦合spinorbit coupling254

25.3微观粒子的不可分辨性不可分辨性indistinguishability和泡利不相容原理泡利不相容原理Pauli exclusion principle259

25.4各种原子核外电子电子electron的组态261

25.5X射线射线ray265

25.6雷射268

提要272

思考题273

习题274

科学家介绍玻尔277

今日物理趣闻H雷射雷射laser [light]套用二例279

H.1多光子吸收279

H.2雷射雷射laser [light]冷却与捕陷原子雷射致冷和捕陷原子laser cooling and atom trapping281

今日物理趣闻I新奇的纳米科技284

I.1什幺是纳米科技284

I.2纳米材料285

I.3纳米器件286元素周期表288数值表289

习题答案291

诺贝尔物理学奖获得者名录301

第15章静电场3

15.1电荷3

15.2库侖定律与叠加原理6

15.3电场和电场强度8

15.4静止的点电荷的电场及其叠加10

15.5电场线和电通量15

15.6高斯定律17

15.7利用高斯定律求静电场的分布19

提要23

思考题24

习题25

第16章电势29

16.1静电场的保守性29

16.2电势差和电势31

16.3电势叠加原理33

16.4电势梯度36

16.5电荷在外电场中的静电势能38

16.6静电场的能量40

提要41

思考题42

习题43

第17章静电场中的导体47

17.1导体的静电平衡条件47

17.2静电平衡的导体上的电荷分布48

17.3有导体存在时静电场的分析与计算50

17.4静电禁止52

提要53

思考题53

习题54

第18章静电场中的电介质56

18.1电介质对电场的影响56

18.2电介质的极化57

18.3D的高斯定律60

18.4电容器和它的电容65

18.5电容器的能量67

提要70

思考题70

习题71

第19章磁场和它的源76

19.1磁力与电荷的运动76

19.2磁场与磁感应强度77

19.3毕奥萨伐尔定律80

19.4安培环路定理85

19.5利用安培环路定理求磁场的分布87

19.6与变化电场相联繫的磁场90

提要93

思考题94

习题95

科学家介绍麦克斯韦98

第20章磁力101

20.1带电粒子在磁场中的运动101

20.2霍尔效应103

20.3载流导线在磁场中受的磁力105

20.4载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩107

20.5平行载流导线间的相互作用力109

提要111

思考题112

习题113

第21章磁场中的磁介质119

21.1磁介质对磁场的影响119

21.2原子的磁矩120

21.3磁介质的磁化123

21.4H的环路定理125

21.5铁磁质127

提要132

思考题133

习题134

第22章电磁感应137

22.1电流和电流密度137

22.2电动势139

22.3法拉第电磁感应定律141

22.4动生电动势143

22.5感生电动势和感生电场146

22.6互感149

22.7自感150

22.8磁场的能量153

22.9麦克斯韦方程组155

提要157

思考题158

习题159

科学家介绍法拉第164

第5篇量 子 物 理第23章波粒二象性169

23.1黑体辐射黑体辐射blackbody radiation169

23.2光电效应172

23.3光的二象性光的二象性duality of light光子光子photon174

23.4康普顿散射康普顿散射Compton scattering177

23.5粒子的波动性粒子的波动性wave nature of particle180

23.6机率波机率波probabilty wave与机率幅机率幅probabilty amplitude183

23.7不确定关係不确定关係uncertainty relation187

提要191

思考题192

习题193

科学家介绍德布罗意196

第24章薛丁格方程薛丁格方程Schrodinger equation198

24.1薛丁格得出的波动方程198

24.2无限深方势阱势阱potential well中的粒子粒子particle202

*24.3势垒穿透势垒穿透barrier penitration206

*24.4谐振子谐振子harmonic oscillator210

提要212

思考题213

习题213

科学家介绍薛丁格215

第25章原子中的电子217

25.1氢原子217

*25.2电子电子electron的自旋自旋spin与自旋轨道耦合自旋轨道耦合spinorbit coupling226

25.3微观粒子的不可分辨性不可分辨性indistinguishability和泡利不相容原理泡利不相容原理Pauli exclusion principle231

25.4各种原子核外电子电子electron的组态233

25.5X射线射线ray237

*25.6雷射240

提要244

思考题245

习题246

科学家介绍玻尔249

元素周期表251数值表252习题答案254诺贝尔物理学奖获得者名录264第23章波粒二象性243

23.1黑体辐射黑体辐射blackbody radiation243

23.2光电效应246

23.3光的二象性光的二象性duality of light光子光子photon248

23.4康普顿散射康普顿散射Compton scattering251

23.5粒子的波动性粒子的波动性wave nature of particle254

23.6机率波机率波probabilty wave与机率幅机率幅probabilty amplitude257

23.7不确定关係不确定关係uncertainty relation261

提要265

思考题266

习题267

科学家介绍德布罗意270

第24章薛丁格方程薛丁格方程Schrodinger equation372

24.1薛丁格得出的波动方程272

24.2无限深方势阱势阱potential well中的粒子粒子particle276

*24.3势垒穿透势垒穿透barrier penitration280

*24.4谐振子谐振子harmonic oscillator284

提要286

思考题287

习题287

科学家介绍薛丁格289

第25章原子中的电子291

25.1氢原子291

*25.2电子电子electron的自旋自旋spin与自旋轨道耦合自旋轨道耦合spinorbit coupling300

25.3微观粒子的不可分辨性不可分辨性indistinguishability和泡利不相容原理泡利不相容原理Pauli exclusion principle305

25.4各种原子核外电子电子electron的组态307

25.5X射线射线ray311

*25.6雷射314

提要318

思考题319

习题320

科学家介绍玻尔323

元素周期表325

数值表326

习题答案328

诺贝尔物理学奖获得者名录340