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Tsinghua University

大学物理2 (电磁学、光学和量子物理)

Tsinghua University via XuetangX

Overview


大学物理2(电磁学、波动光学和量子物理基础)是大学物理1 (力学、热学) 的续篇, 有一定关联性。比如,光学要用到振动和波动章节中的知识。其它内容也会涉及力学的概念,或者热学的概念,所以最好是学了大学物理1后再学大学物理2比较合适。如果过去学过一些力学和热学的概念和知识,也可以直接学大学物理2。



大学物理2中电磁学部分涵盖了电磁学的基本内容,但因为学时限制只涉及最基本的概念和知识。光学部分主要讲干涉、衍射和偏振内容。量子物理部分其实只是量子物理的初步入门,介绍量子物理的最基本概念。学习量子物理时,我们会发现前面学过的有些经典概念可能是错的,这种情况可能还不少。这不是说前面学的白学了,经典物理概念有它适用的一面,也有其局限的一面。后面还简单介绍原子、固体以及原子核,主要用量子物理的概念,了解和认识它们的结构以及特性。


同大学物理1一样,我们把内容分成:基本内容(不带星号),单星号内容以及双星号内容。清华以外的同学只要求基本内容,当然如果本人愿意,也可以与清华同学一样要求,即,除了这些基本内容外,还要求掌握单星号内容。双星号内容则是额外内容。 

Syllabus

  • WEEK1
    • 电荷和库仑定律
    • 电场及叠加原理,电偶极子
    • 高斯定律
    • 本周作业
  • WEEK2
    • 静电场环路定理、电势和叠加原理
    • 静电能
    • 导体静电平衡
    • 本周作业
  • WEEK3
    • 导体周围电场
    • 静电屏蔽
    • 电容及电容器
    • 电介质
    • 极化强度矢量,极化电荷
    • 本周作业
  • WEEK4
    • 极化规律、电位移矢量
    • 有介质时静电场能量
    • 电流密度、稳恒电流和稳恒电场
    • 电动势、欧姆定律的微分形式及基尔霍夫定律
    • 电流微观图像和暂态过程
    • 本周作业
  • WEEK5
    • 洛仑兹力、磁感应强度
    • 毕-萨-拉定律、磁场叠加原理和磁场高斯定理
    • 静磁场环路定理
    • 安培力和霍尔效应
    • 本周作业
  • WEEK6
    • 载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩、磁矩
    • 磁介质对磁场的影响和原子磁矩
    • 磁化强度矢量、磁化电流和磁场强度H及其环路定理
    • 本周作业
  • WEEK7
    • 铁磁介质和简单磁路
    • 法拉第电磁感应定律
    • 动生电动势和感生电动势、感生电场和涡流
    • 自感和互感
    • 本周作业
  • WEEK8
    • 暂态过程和磁场能量
    • 磁场和电场的相对性
    • 位移电流和麦克斯韦方程组
    • 电磁波、坡因廷矢量和光压
    • 本周作业
  • WEEK9
    • 波动光学—引言
    • 杨氏双缝干涉、相干光
    • 光源及发光性质
    • 光程、等倾和等厚干涉
    • 迈克耳逊干涉仪
    • 本周作业
  • WEEK10
    • 衍射现象、单缝夫琅禾费衍射
    • 光栅衍射
    • 光学仪器分辨本领
    • X射线晶体衍射
    • 本周作业
  • WEEK11
    • 光的偏振状态和偏振片
    • 反射和折射光偏振
    • 晶体双折射、波片
    • 偏振光干涉、人工双折射和旋光
    • 量子物理诞生和黑体辐射
    • 本周作业
  • WEEK12
    • 光电效应、光子和康普顿效应
    • 物质波、波函数和概率密度
    • 不确定性关系
    • 薛定谔方程
    • 一维无限深势阱
    • 本周作业
  • WEEK13
    • 一维问题
    • 氢原子能级和角动量
    • 电子自旋、费米子和泡利不相容原理
    • 本周作业
  • WEEK14
    • X射线、激光、分子光谱简介
    • 固体电子气模型和量子统计
    • 能带模型
    • 本周作业
  • WEEK15
    • 半导体和PN结
    • 原子核性质、核磁共振
    • 放射性和衰变规律
    • 结合能、核力
    • 粒子物理简介
    • 本周作业
  • 期末考试
    • 期末考试题Part1
    • 期末考试Part2
    • 期末考试Part3

Taught by

Yu An, , , , , and Shuo Jiang

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