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　　《新編基礎物理學（下冊）》是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)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(tǒng)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(jīng)歷所積累的成功經(jīng)驗．編寫理念上，強調(diào)培養(yǎng)學生物理思想和物理方法；內(nèi)容選取上，根據(jù)“保證寬度、加強近代、聯(lián)系實際、涉及前沿”的原則，強調(diào)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(guān)章節(jié)中適當引入計算機數(shù)字技術(shù)應用案例，以引導學生自主式、研究式學習，以期激發(fā)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(nèi)容，培養(yǎng)學生探索精神和創(chuàng)新意識．

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第篇電磁學

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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(zhì)、基本規(guī)律以及它們之間相互聯(lián)系的科學．電磁運動是物質(zhì)的一種基本運動形式．
在 1820年以前，人們對電現(xiàn)象和磁現(xiàn)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(fā)現(xiàn)了電流的磁效應后才結(jié)束了這種狀態(tài)． 1831年，英國物理學家法拉第 (M. Faraday，1791～ 1867)發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象及其規(guī)律，將人類關(guān)于電、磁之間聯(lián)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(jié)了前人研究電、磁現(xiàn)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(jù)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(shù)的飛躍發(fā)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(fā)展有兩個重要方面：一方面是電磁學規(guī)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(shù)和物質(zhì)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(tǒng)一的規(guī)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(xiàn)形式 .物理學家正試圖找出一個“超統(tǒng)一理論”，即能理解一切物理現(xiàn)象的基本規(guī)律．這種巨大的綜合性工作，正等待著物理學家們?nèi)ヌ剿鳎?/span>

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(fā)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(zhì)與規(guī)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(jīng)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(xiàn)象，開始于對摩擦起電 (electrification by friction)現(xiàn)象的觀察，中國古書上曾有“琥珀拾芥”的記載，也就是說，經(jīng)過摩擦的琥珀能夠吸引輕小的物體．后來，人們發(fā)現(xiàn)經(jīng)毛皮摩擦過的橡膠棒和經(jīng)絲綢摩擦過的玻璃棒也具有這種性質(zhì)，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(qū)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(shù)倍出現(xiàn)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(xù)的量值的性質(zhì)，叫做電荷的量子化 (charge quantization)．即物體所帶的電量不可能連續(xù)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(shù)電荷，但實驗上并未發(fā)現(xiàn)．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(xù)變化．
9.1.2 電荷守恒定律
大量的實驗表明，一個孤立系統(tǒng) (即與外界無電荷交換的系統(tǒng) )的總電荷數(shù) (正負電荷的代數(shù)和 )保持不變，即電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一個部分轉(zhuǎn)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(shù)和為零，后來，盡管兩者都帶了電，但電荷的代數(shù)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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