大學(xué)物理下總復(fù)習(xí)重要公式及習(xí)題

1、1、已知一單色光照射在鈉表面上，測得光電子的最大動能是、已知一單色光照射在鈉表面上，測得光電子的最大動能是 1.2 eV，而鈉的紅限波長是，而鈉的紅限波長是5400 ，那么入射光的波長是，那么入射光的波長是 (A) 5350 (B) 5000 (C) 4350 (D) 3550 解：解：DokmEchch35501055. 370 2021-10-163D光電效應(yīng)存在紅限，光電效應(yīng)存在紅限，0 產(chǎn)生光電效應(yīng)；產(chǎn)生光電效應(yīng)；反之則不能產(chǎn)生。反之則不能產(chǎn)生。 與金屬性質(zhì)有關(guān)。與金屬性質(zhì)有關(guān)。AhmvM 221 KE無無關(guān)關(guān)與與 sN光光強強不不變變。當(dāng)當(dāng)：同同種種金金屬屬， sI 2、關(guān)于光電效應(yīng)

2、有下列說法：、關(guān)于光電效應(yīng)有下列說法：(1). 任何波長的可見光照射到任何金屬表面都能產(chǎn)生光電效應(yīng)；任何波長的可見光照射到任何金屬表面都能產(chǎn)生光電效應(yīng)；(2). 對同一金屬如有光電子產(chǎn)生，則入射光的頻率不同，光電對同一金屬如有光電子產(chǎn)生，則入射光的頻率不同，光電 子的最大初動能也不同；子的最大初動能也不同； (3). 對同一金屬由于入射光的波長不同，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光對同一金屬由于入射光的波長不同，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光 電子數(shù)目不同；電子數(shù)目不同；(4). 對同一金屬，若入射光頻率不變而光強增加對同一金屬，若入射光頻率不變而光強增加1倍，則飽和光倍，則飽和光 電流也增加電流也增加1倍。倍。其中正

3、確的是：其中正確的是：（A）(1)、(2)、(3) （B）(2)、(3)、(4)（C）(2)、(3) （D）(2)、(4)解：解：3、當(dāng)照射光的波長從、當(dāng)照射光的波長從4000 變到變到3000 時，對同一金屬，在時，對同一金屬，在光電效應(yīng)實驗中測得的遏止電壓將：光電效應(yīng)實驗中測得的遏止電壓將： (A) 減小減小0.56 V (B) 減小減小0.34 V (C) 增大增大0.165 V (D) 增大增大1.035 V 解：解：DVehcUUUeUAhceUAhc035. 1)11(,12122211 4、在康普頓散射中，如果設(shè)反沖電子的速度為光速的、在康普頓散射中，如果設(shè)反沖電子的速度為光速的

4、60，則因散射使電子獲得的能量是其靜止能量的則因散射使電子獲得的能量是其靜止能量的 (A) 2倍倍 (B) 1.5倍倍 (C) 0.5倍倍 (D) 0.25倍倍 解：解：D25. 016 . 01112202020cmcmmcEEk5、在康普頓效應(yīng)實驗中，若散射光波長是入射光波長的、在康普頓效應(yīng)實驗中，若散射光波長是入射光波長的 1.2倍，倍，則散射光光子能量則散射光光子能量與反沖電子動能與反沖電子動能EK之比之比 / EK為為 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 解：解：D52 . 12 . 1000 hchchcEk6、光子能量為、光子能量為 0.5 MeV的的X射線，入射到某

5、種物質(zhì)上而發(fā)生康射線，入射到某種物質(zhì)上而發(fā)生康普頓散射若反沖電子的動能為普頓散射若反沖電子的動能為 0.1 MeV，則散射光波長的改，則散射光波長的改變量變量 與入射光波長與入射光波長 之比值為之比值為 (A) 0.20 (B) 0.25 (C) 0.30 (D) 0.35 0 解：解：B41,51511 . 0,5 . 0000000 hchchchcMeVEMeVhck7、康普頓效應(yīng)的主要特點是、康普頓效應(yīng)的主要特點是 (A) 散射光的波長均比入射光的波長短，且隨散射角增大而減散射光的波長均比入射光的波長短，且隨散射角增大而減小，但與散射體的性質(zhì)無關(guān)小，但與散射體的性質(zhì)無關(guān) (B) 散射光

6、的波長均與入射光的波長相同，與散射角、散射體散射光的波長均與入射光的波長相同，與散射角、散射體性質(zhì)無關(guān)性質(zhì)無關(guān) (C) 散射光中既有與入射光波長相同的，也有比入射光波長長散射光中既有與入射光波長相同的，也有比入射光波長長的和比入射光波長短的的和比入射光波長短的.這與散射體性質(zhì)有關(guān)這與散射體性質(zhì)有關(guān) (D) 散射光中有些波長比入射光的波長長，且隨散射角增大而散射光中有些波長比入射光的波長長，且隨散射角增大而增大，有些散射光波長與入射光波長相同這都與散射體的性增大，有些散射光波長與入射光波長相同這都與散射體的性質(zhì)無關(guān)質(zhì)無關(guān) 解：解：D8、 測不準(zhǔn)關(guān)系式測不準(zhǔn)關(guān)系式 表示在表示在 x 方向上：方向上

7、： xPx （A）粒子位置不能確定；）粒子位置不能確定；（B）粒子的動量不能確定；）粒子的動量不能確定；（C）粒子位置和動量都不能確定；）粒子位置和動量都不能確定；（D）粒子位置和動量不能同時確定。）粒子位置和動量不能同時確定。 D解：解：9、波長、波長 =5000 的光沿的光沿x軸正向傳播，若光的波長的不確定軸正向傳播，若光的波長的不確定量量 =10- -3 ，則利用不確定關(guān)系式，則利用不確定關(guān)系式hxpx 可得光子的可得光子的x坐標(biāo)的不確定量至少為坐標(biāo)的不確定量至少為 (A) 25 cm (B) 50 cm (C) 250 cm (D) 500 cm 解：解：CoAphxhphp10221

8、05 . 2, 10、電子顯微鏡中的電子從靜止開始通過電勢差為、電子顯微鏡中的電子從靜止開始通過電勢差為U的靜電的靜電場加速后，其德布羅意波長是場加速后，其德布羅意波長是 0.4 ，則，則U約為約為 (A) 150 V (B) 330 V (C) 630 V (D) 940 V (普朗克常量普朗克常量h =6.6310-34 Js) 解：解：DVUAUmeUho9384 . 025.1225.12222 a A21)(a D a C a B 1)(21)(1)(解：解：a21a2x3cosa1)x(26/a5x26/a5x A 1、已知粒子在一維無限深勢阱中運動，其波函數(shù)為：、已知粒子在一維無

9、限深勢阱中運動，其波函數(shù)為：)(23cos1)(axa axax 那么粒子在那么粒子在處出現(xiàn)的幾率密度為：處出現(xiàn)的幾率密度為：65 ax 2 將波函數(shù)在空間各點的振幅同時增大將波函數(shù)在空間各點的振幅同時增大D倍，則粒子的空間分倍，則粒子的空間分布概率將：布概率將：A： 增大增大D的平方倍的平方倍21 sm21 sm21 sm21 sm4、下列各組量子數(shù)中，哪一組可以描述原子中電子的狀態(tài)？、下列各組量子數(shù)中，哪一組可以描述原子中電子的狀態(tài)？ (A) n = 2，l = 2，ml = 0，(B) n = 3，l = 1，ml =-1，(C) n = 1，l = 2，ml = 1，(D) n = 1

10、，l = 0，ml = 1，解：解：B21, slmlmnlD3、直接證實了電子自旋存在的最早實驗之一是：、直接證實了電子自旋存在的最早實驗之一是：（A）康普頓試驗）康普頓試驗 （B）盧瑟福試驗）盧瑟福試驗（C）戴維遜革末試驗）戴維遜革末試驗 （D）斯特恩蓋拉赫試驗）斯特恩蓋拉赫試驗解：解：21212121 5、在原子的、在原子的L殼層中，電子可能具有的四個量子數(shù)殼層中，電子可能具有的四個量子數(shù)(n，l，ml，ms)是是 (1) (2，0，1， )(2) (2，1，0， )(3) (2，1，1， )(4) (2，1，-1， )以上四種取值中，哪些是正確的？以上四種取值中，哪些是正確的？ (A)

11、 只有只有(1)、(2)是正確的是正確的 (B) 只有只有(2)、(3)是正確的是正確的 (C) 只有只有(2)、(3)、(4)是正確的是正確的 (D) 全部是正確的全部是正確的 解：解：CL層層,n=22、由氫原子理論知，當(dāng)大量氫原子處于、由氫原子理論知，當(dāng)大量氫原子處于n =3的激發(fā)態(tài)時，的激發(fā)態(tài)時，原子躍遷將發(fā)出：原子躍遷將發(fā)出： (A) 一種波長的光一種波長的光 (B) 兩種波長的光兩種波長的光 (C) 三種波長的光三種波長的光 (D) 連續(xù)光譜連續(xù)光譜 解：解：C32, 31, 21.3、根據(jù)玻爾理論，氫原子中的電子在、根據(jù)玻爾理論，氫原子中的電子在n =4的軌道上運動的動的軌道上運

12、動的動能與在基態(tài)的軌道上運動的動能之比為能與在基態(tài)的軌道上運動的動能之比為 (A) 1/4 (B) 1/8 (C) 1/16 (D) 1/32 解：解：C221022220212118214,nnremvErvmrernrnknnnnn 16114 EE4、假定氫原子原是靜止的，則氫原子從、假定氫原子原是靜止的，則氫原子從n = 3 的激發(fā)狀態(tài)直的激發(fā)狀態(tài)直接通過輻射躍遷到基態(tài)時的反沖速度大約是接通過輻射躍遷到基態(tài)時的反沖速度大約是 (A) 4 m/s (B) 10 m/s (C) 100 m/s (D) 400 m/s (氫原子的質(zhì)量氫原子的質(zhì)量m =1.6710-27 kg) 超范圍取消超

13、范圍取消6、已知氫原子從基態(tài)激發(fā)到某一定態(tài)所需能量為、已知氫原子從基態(tài)激發(fā)到某一定態(tài)所需能量為 10.19 eV，當(dāng)，當(dāng)氫原子從能量為氫原子從能量為0.85 eV的狀態(tài)躍遷到上述定態(tài)時，所發(fā)射的的狀態(tài)躍遷到上述定態(tài)時，所發(fā)射的光子的能量為光子的能量為 (A) 2.56 eV (B) 3.41 eV (C) 4.25 eV (D) 9.95 eV 解：解：A)6 .13( 1 k)85. 0(l9 .10 heVEEhkl56. 2 總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)一、兩個重要物理量一、兩個重要物理量靜電場小結(jié)靜電場小結(jié)二、兩個基本定理二、兩個基本定理三、基本公式三、基本公式四、特殊公式四、特殊公式五、靜電場中的導(dǎo)

14、體五、靜電場中的導(dǎo)體六、靜電場中的電介質(zhì)六、靜電場中的電介質(zhì)七、電場的能量七、電場的能量 一、兩個重要物理量一、兩個重要物理量1. 電場強度電場強度0q/fE zuEyuExuEzyx 補補整整個個挖挖后后EEE 內(nèi)內(nèi)qsdES01 點電荷場強公式點電荷場強公式場強迭加原理場強迭加原理(2) 用結(jié)論公式迭加用結(jié)論公式迭加（球面、圓柱面）（球面、圓柱面）(5) 高斯定理高斯定理(4) 挖補法挖補法(3) 場強與電勢微分關(guān)系場強與電勢微分關(guān)系(1) 積分法積分法2. 電勢電勢點電荷電勢分布點電荷電勢分布電勢迭加原理電勢迭加原理(2) 用結(jié)論公式迭加用結(jié)論公式迭加（球面、圓柱面）（球面、圓柱面）(3

15、) 定義式定義式(1) 分割帶電體直接積分法分割帶電體直接積分法 電電勢勢零零點點aaldEu 電電勢勢零零點點aaldEu二、兩個基本定理二、兩個基本定理內(nèi)內(nèi)qsdES01 0 Ll dE1. 1. 高斯定理：高斯定理：2. 2. 環(huán)流定理：環(huán)流定理：221041rqqf Eqf 三、基本公式三、基本公式1. 1. 電場力電場力(1) 庫侖定律：庫侖定律：(2) 點電荷在外電場中：點電荷在外電場中：(3) 任意帶電體在外電場中：任意帶電體在外電場中：fdf (2) 任意一點電勢：任意一點電勢： babaldEqWW0 電電勢勢能能零零點點aaldEqW0 babal dEuu 電電勢勢零零點

16、點aaldEu2. 2. 電勢能電勢能(1) 兩點電勢能差：兩點電勢能差：(2)任意一點電勢能：任意一點電勢能：3. 3. 電勢電勢(1) 兩點電勢差：兩點電勢差：(3)(3)補成閉合曲面補成閉合曲面 baabldEqA)(baabuuqA 電電外外AA sesdE00 qsdEs ssssdEsdEsdE21 sesdE4. 4. 電場力作功電場力作功(1) (1) 一般公式一般公式(2) (2) 常用公式常用公式(3) (3) 外力作功外力作功5. 5. 電通量電通量(1)(1)直接用公式直接用公式(2)(2)用高斯定理用高斯定理204rqE )sin(sin4120 aEx)cos(co

17、s4210 aEyLa1 2 p3. 無限長均勻帶電直線：無限長均勻帶電直線：rE02 2. 有限長均勻帶電直線：有限長均勻帶電直線：四、特殊公式四、特殊公式1. 點電荷：點電荷：rqu04 23220)(4RxqxE )1 (2220RxxE 6. 均勻帶電圓環(huán)：均勻帶電圓環(huán)：7. 均勻帶電圓盤：均勻帶電圓盤：4. 無限大均勻帶電平面：無限大均勻帶電平面：02 E5. 正負(fù)無限大均勻帶電平面之間：正負(fù)無限大均勻帶電平面之間：0 E2204Rxqu xRxu 22028. 均勻帶電球面：均勻帶電球面： )(4)(020RrrqRrE )(4)(400RrrqRrRqu9. 均勻帶電球體：均勻帶

18、電球體： )(4)(42030RrrqRrRqrE)(40Rrrqu 10. 無限長均勻帶電圓柱面：無限長均勻帶電圓柱面： )( 2)(00RrrRrE11. 電偶極子：電偶極子：0 : F合合力力EPMe :合力矩合力矩電電勢勢：304rrPu (3)導(dǎo)體是等勢體，導(dǎo)體表面是等勢面。導(dǎo)體是等勢體，導(dǎo)體表面是等勢面。 1. 導(dǎo)體的靜電平條件導(dǎo)體的靜電平條件電場條件電場條件:(1)導(dǎo)體內(nèi)的電場強度處處為零。導(dǎo)體內(nèi)的電場強度處處為零。(2)導(dǎo)體表面的電場強度垂直與導(dǎo)體表面。導(dǎo)體表面的電場強度垂直與導(dǎo)體表面。電勢條件電勢條件:實心帶電導(dǎo)體實心帶電導(dǎo)體-電荷只能分布在導(dǎo)體的表面上。電荷只能分布在導(dǎo)體的

19、表面上?？涨粠щ妼?dǎo)體空腔帶電導(dǎo)體(腔內(nèi)無電荷腔內(nèi)無電荷)-電荷只能分布在導(dǎo)體外表面上。電荷只能分布在導(dǎo)體外表面上?？涨粠щ妼?dǎo)體空腔帶電導(dǎo)體(腔內(nèi)有電荷腔內(nèi)有電荷)-內(nèi)表面帶電與帶電體等值異號。內(nèi)表面帶電與帶電體等值異號。2. 帶電導(dǎo)體的電荷分布帶電導(dǎo)體的電荷分布五、靜電場中的導(dǎo)體五、靜電場中的導(dǎo)體3. 帶電導(dǎo)體表面的場強帶電導(dǎo)體表面的場強0E (1)(1)電荷守恒定律電荷守恒定律 (2)(2)靜電平衡條件靜電平衡條件(3)(3)高斯定理高斯定理sQQsQQ2221322141 4.4.兩導(dǎo)體板相互靠近直到靜電平衡后電荷分布兩導(dǎo)體板相互靠近直到靜電平衡后電荷分布5.5.處理靜電場中導(dǎo)體問題的基本

20、依據(jù)處理靜電場中導(dǎo)體問題的基本依據(jù)1. 介質(zhì)中的電場介質(zhì)中的電場r0EE 2. 介質(zhì)中的高斯定律介質(zhì)中的高斯定律 0DqSdD 六、靜電場中的電介質(zhì)六、靜電場中的電介質(zhì)與與介介質(zhì)質(zhì)種種類類無無關(guān)關(guān) ED 3.導(dǎo)體的電容導(dǎo)體的電容 UQC 4.電容器的電容電容器的電容ABUQC dSC 平板CuEQAB 12214RRRRC 球球形形（1 1）定義）定義（2 2）計算方法）計算方法（3 3）三種常用電容器）三種常用電容器ABRRlC/ln2 圓圓柱柱形形（4 4）電容器連接方法）電容器連接方法nnnCCCCuuuuqqqq1111212121 電電容容關(guān)關(guān)系系電電壓壓關(guān)關(guān)系系電電量量關(guān)關(guān)系系 n

21、nnCCCCqqqquuuu212121:電電容容關(guān)關(guān)系系電電量量關(guān)關(guān)系系電電壓壓關(guān)關(guān)系系并并聯(lián)聯(lián)串聯(lián)串聯(lián)ABQuw21CQw221 221ABCuw （5 5）電容器能量）電容器能量七、電場的能量七、電場的能量 DEEe21212 （1）能量密度）能量密度（2） 勻強電場能量勻強電場能量dVEdVwVVe221 a: 任取體積元任取體積元dV b: 計算計算dV內(nèi)內(nèi)能量能量 c: 計算總能量計算總能量dVEdVdwe221 （3） 非勻強電場能量非勻強電場能量Vwe )(均均勻勻內(nèi)內(nèi) EdV一、一、 描述磁場性質(zhì)的物理量描述磁場性質(zhì)的物理量)(B1.載流線圈的磁載流線圈的磁 矩矩大?。捍笮。?/p>

22、方向：方向： ISPm 為為 方向方向mP0n0nISPm 2. 的定義的定義B大?。捍笮。簃mPMB 磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度方向：方向：試驗線圈在平衡位置時的法線方向試驗線圈在平衡位置時的法線方向 1.1.畢奧畢奧-薩伐爾定律薩伐爾定律2004rrlI dBd 2.2.安培定律安培定律BlIdFd 1.1.磁場中的高斯定理磁場中的高斯定理2.2.安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理0 SSdB Il dBL0 第九章小結(jié)第九章小結(jié)(2)(2)補成閉合曲面補成閉合曲面 smSdB sssSdBSdBSdB021 smSdB0 磁通量計算方法磁通量計算方法(1)(1)直接用公式直接用公式SdBm 磁介質(zhì)中的安

23、培環(huán)路定理磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理 Il dHL )3(0 )1(BBr 順磁質(zhì)：順磁質(zhì)：r 略大于略大于1抗磁質(zhì)：抗磁質(zhì)：r 略小于略小于1鐵磁質(zhì)：鐵磁質(zhì)：r 1磁介質(zhì)種類磁介質(zhì)種類 BH )2(補補整整個個挖挖后后BBB 電流元磁場分布電流元磁場分布磁強迭加原理磁強迭加原理(2) 用結(jié)論公式迭加用結(jié)論公式迭加(4) 挖補法挖補法(3) 安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理(1) 分割載流體直接積分法分割載流體直接積分法 IldBL0三、計算磁感應(yīng)強度三、計算磁感應(yīng)強度B的方法的方法)cos(cos4210 aIBaIB 20（1） 直線電流延長線上直線電流延長線上0 B r r BdxoIll lIdP

24、2 1 a（2） 有限長直線電流有限長直線電流（3） 無限長直線電流無限長直線電流四、幾種典型磁場的分布四、幾種典型磁場的分布1.直線電流直線電流（1）圓形電流軸線上）圓形電流軸線上232220)(2xRIRB （2）圓形電流圓心處）圓形電流圓心處RIB20 （3） 1/n圓弧圓心處圓弧圓心處RInB210 2.圓形電流圓形電流（1 1）長直螺線管內(nèi)部：）長直螺線管內(nèi)部：nIB0 （2 2）環(huán)形螺線管內(nèi)部）環(huán)形螺線管內(nèi)部：nIB0 3.3.螺線管螺線管4.4.無限長載流圓柱面無限長載流圓柱面圓柱面內(nèi)圓柱面內(nèi)0 B圓柱面外圓柱面外rIB 205.5.無限長載流圓柱體無限長載流圓柱體圓柱體內(nèi)圓柱體

25、內(nèi)rRIB202 圓柱體外圓柱體外rIB 206.6.運流電流的磁場運流電流的磁場nqI （電量為帶電粒子作圓周運動）（電量為帶電粒子作圓周運動）qT1 q 21. 磁場對電流導(dǎo)線的作用磁場對電流導(dǎo)線的作用BlIdfd sinBIlf五、五、 磁場對電流的作用磁場對電流的作用-安培定律安培定律（1）磁場對電流元的作用）磁場對電流元的作用（2）勻強磁場對直線電流的作用）勻強磁場對直線電流的作用（3）磁場對任意電流的作用）磁場對任意電流的作用 指一個電流在另外一個指一個電流在另外一個電流所產(chǎn)生的磁場中所電流所產(chǎn)生的磁場中所受的作用力。受的作用力。(4) 電流與電流之間的相互作用電流與電流之間的相互

26、作用2. 磁場對載流線圈的作用磁場對載流線圈的作用 sinBPMm方方向向一一致致與與BPm BPMm 3. 磁力、磁力矩的功磁力、磁力矩的功mIA 0 q4. 磁場對運動帶電粒子的作用磁場對運動帶電粒子的作用（1） 洛侖茲力洛侖茲力方方向向一一致致與與Bvf 0 q方方向向相相反反與與Bvf Bvqf 大?。捍笮。悍较颍悍较颍?sinqvBf（2）帶電粒子在勻強磁場中的運動）帶電粒子在勻強磁場中的運動RvmqvB2 qBmvR Bv/ Bv qBmT 2mqB 2勻速勻速直線直線運動運動勻速圓周運動勻速圓周運動 角角夾夾與與 Bv螺距螺距h：Tvh/ qBmvR qBmT 2螺旋半徑螺旋半徑

27、螺旋周期螺旋周期 vvB B/vh cos/vv sinvv螺旋運動螺旋運動2021-10-1639一、電動勢一、電動勢把單位正電荷從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部把單位正電荷從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極非靜電力所作的功。移到正極非靜電力所作的功。ldELK 二、法拉第電磁感應(yīng)定律二、法拉第電磁感應(yīng)定律 idtdm 楞次定律楞次定律回路內(nèi)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是企圖回路內(nèi)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是企圖阻止或補償回路中磁通量的變化。阻止或補償回路中磁通量的變化。 bail dBv)(的的方方向向i （1）楞次定律）楞次定律 （2）右手定則）右手定則的的方方向向一一致致與與Bv )3(三、動生電動勢三、動生電動勢在穩(wěn)恒磁場

28、中，由于導(dǎo)體的在穩(wěn)恒磁場中，由于導(dǎo)體的運動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。運動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。2021-10-1640四、四、 感生電動勢感生電動勢導(dǎo)體回路不動，由于磁場變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。導(dǎo)體回路不動，由于磁場變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。在變化的磁場周圍存在一個變化的電場在變化的磁場周圍存在一個變化的電場rEdtdm ldELi 感dtdm ldELi 感 SSdtB2021-10-1641五、自五、自 感感由于回路自身電流產(chǎn)生的磁通量發(fā)生變化，由于回路自身電流產(chǎn)生的磁通量發(fā)生變化，而在回路中激發(fā)感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。而在回路中激發(fā)感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。自感系數(shù)的計算自感系數(shù)的計算 假設(shè)線圈中通有電流假設(shè)線

29、圈中通有電流 I I 求通過線圈的磁通鏈數(shù)求通過線圈的磁通鏈數(shù) 由定義求出自感系數(shù)由定義求出自感系數(shù) L L 求電流求電流 I I 產(chǎn)生的產(chǎn)生的B BIL dtdILL 當(dāng)兩個線圈中電流發(fā)生變化時，相互在對方當(dāng)兩個線圈中電流發(fā)生變化時，相互在對方的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。121IM 21 dtdIM1 假設(shè)一個線圈中通有電流假設(shè)一個線圈中通有電流 I I 求通過另一線圈的磁通鏈數(shù)求通過另一線圈的磁通鏈數(shù) 由定義求出互感系數(shù)由定義求出互感系數(shù) MM 求電流求電流 I I在另一線圈中產(chǎn)生的在另一線圈中產(chǎn)生的B B2021-10-1642電流作功使線圈能量改變，電流

30、作功使線圈能量改變，作功等于末態(tài)線圈能量減作功等于末態(tài)線圈能量減去初態(tài)線圈的能量。去初態(tài)線圈的能量。221LIWm 磁場能量密度磁場能量密度VWmm 非勻強磁場能量求法非勻強磁場能量求法 a: 任取體積元任取體積元dV b: 計算計算dV內(nèi)能量內(nèi)能量 c: 計算總能量計算總能量dVBdVdWmm221 221B BH21 （在（在dV內(nèi)內(nèi)B的分布均勻）的分布均勻）dVBdVWVVmm221 2021-10-1643垂直穿過單位面積的電流強度。垂直穿過單位面積的電流強度。 dSdIj電流強度電流強度 sdII SSdj位移電流的提出位移電流的提出對于穩(wěn)恒電流，穿過環(huán)路所張任意對于穩(wěn)恒電流，穿過環(huán)

31、路所張任意曲面的的電流強度都是相等的曲面的的電流強度都是相等的.位移電流位移電流是由變化的電場等效而來的。是由變化的電場等效而來的。 DdtdIDd dtSDd)(SIjdd dtdDS dtdD 位移電流密度位移電流密度位移電流位移電流全電流安培環(huán)路定律全電流安培環(huán)路定律dLIIdlH 傳傳2021-10-1644（1）電場的高斯定理：）電場的高斯定理：iSqSdD dtdldEmL SSdB0dtdIldHDLi )2()1(EEE )2()1(BBB )2()1(DDD )2()1(HHH （2）電場的環(huán)路定理：）電場的環(huán)路定理：（3）磁場的高斯定理：）磁場的高斯定理：（4）磁場的環(huán)路定

32、理：）磁場的環(huán)路定理：九、九、 麥克斯韋方程組麥克斯韋方程組2021-10-1645HE 1. 電磁波是橫波 2. 電矢量 與磁矢量 的振動位相相同EH3. 在空間任一點處， 和 之間在量值上的關(guān)系EH)(0000HE 4. 電磁波的傳播速率 1u二、電磁波的能量1.電磁波的能量密度：22HEw 2. 能流密度 SEHuSHES （坡印廷矢量）小小 結(jié)結(jié)一、電磁波的基本性質(zhì)一、電磁波的基本性質(zhì)小小 結(jié)結(jié)一、劈尖干涉一、劈尖干涉1. 形成明、暗紋的條件形成明、暗紋的條件ne2 2 k2)12( k, 3 , 2 , 1 k, 2 , 1 , 0 k明紋明紋暗紋暗紋 nepK1 KlKe1 Ke

33、e 2. 相鄰兩明紋相鄰兩明紋(或暗紋或暗紋)所對應(yīng)的膜的厚度差所對應(yīng)的膜的厚度差ne2 3. 相鄰兩明紋相鄰兩明紋(或暗紋或暗紋)間距離間距離 sin2nl4. 條紋的移動與膜厚改變量之間的關(guān)系條紋的移動與膜厚改變量之間的關(guān)系 2 K K級明級明紋紋M2 Nh介質(zhì)中介質(zhì)中nNh2 ne2 2 k2)12( k,3,2,1 k, 2 , 1 , 0 k明環(huán)明環(huán)暗環(huán)暗環(huán)1. 形成明、暗環(huán)的條件形成明、暗環(huán)的條件二、牛頓環(huán)二、牛頓環(huán)eR r pBRCAOeeR nKRr 暗暗 , 2 , 1 , 0KnRKr2)12( 明明3, , 2 , 1K 2. 明、暗環(huán)半徑明、暗環(huán)半徑三、增透膜和增反膜三

34、、增透膜和增反膜1. 增透膜：增透膜：使反射光干涉減弱、使反射光干涉減弱、透射光透射光干涉加強干涉加強的薄膜的薄膜 2. 增反膜：增反膜：使透射光干涉減弱、使透射光干涉減弱、反射光反射光干涉加強干涉加強的薄膜的薄膜 12.3 邁克爾遜干涉儀邁克爾遜干涉儀一一 、儀器結(jié)構(gòu)：、儀器結(jié)構(gòu)：二、儀器原理：二、儀器原理： 光光干涉原理。干涉原理。(1) 當(dāng)當(dāng) 時時21MM 等厚空氣膜等厚空氣膜等傾干涉等傾干涉（2）當(dāng)）當(dāng) 不嚴(yán)格垂直不嚴(yán)格垂直 時時1M2M形成空氣劈尖形成空氣劈尖等厚干涉等厚干涉M 211 22 S半透半反膜半透半反膜M1M2 G1G2E補償板補償板三、儀器的應(yīng)用三、儀器的應(yīng)用測量微小長

35、度測量微小長度 )1(2dM d2 2 Nd（可測（可測不透明物體）不透明物體）(2) 在光路上加透明物體在光路上加透明物體測測厚度厚度)1(2 nd)1(2 nNd 、n（實際還可測（實際還可測 等）等）1M（固定）（固定）分光板分光板補償板補償板觀察孔觀察孔S2Md2M2Md Ndnd22 N1.1.形成明紋、暗紋的條件形成明紋、暗紋的條件 k2) 12 ( k,2,1 ,0 k明紋明紋, 2 , 1 , 0 k暗紋暗紋 05 x1r2rx1s2s0p dD 21 2.2.明紋、暗紋的位置明紋、暗紋的位置( (中心位置中心位置) ) kdDx,2,1 ,0 k,3,2,1 k2)12( k

36、dDx明紋中心位置明紋中心位置:暗紋中心位置暗紋中心位置:3. 相鄰明紋相鄰明紋(或暗紋或暗紋)間距離間距離kkxxx 1 dD一、雙縫干涉一、雙縫干涉第十二章第十二章 小小 結(jié)結(jié)o紫紫紅紅紫紫紅紅k級級x紫紫紅紅k+1級級(2級級)白光白光白色白色波波長長大大小小紅紅紫紫4.用白光照射用白光照射 中央明紋是白色中央明紋是白色 其余各級條紋是其余各級條紋是紫紫到到紅紅的彩色光帶的彩色光帶 彩色光帶的寬度彩色光帶的寬度 當(dāng)級數(shù)高到一定程度時當(dāng)級數(shù)高到一定程度時,有重迭現(xiàn)象有重迭現(xiàn)象 kdDx明明紫紫紅紅kkxxx kdD假設(shè)從第假設(shè)從第K級開始重迭級開始重迭紅紅 k1 . 1 k說明從第說明從第

37、2級開始重迭級開始重迭重重迭迭x 在重迭區(qū)域波程差相等在重迭區(qū)域波程差相等 紫紫紅紅32xx 紫紫 )1(k=干涉條紋向光程增大的一側(cè)移動干涉條紋向光程增大的一側(cè)移動,條紋間距不變條紋間距不變5.條紋移動問題條紋移動問題6.光程和光程差光程和光程差（1） 光程光程nr（2） 光程差光程差1122rnrn （3） 位相差與光程差的關(guān)系位相差與光程差的關(guān)系 2（4） 光通過薄透鏡時不產(chǎn)生附加的光程差光通過薄透鏡時不產(chǎn)生附加的光程差二、劈尖干涉二、劈尖干涉1. 形成明、暗紋的條件形成明、暗紋的條件ne2 2 k2)12( k, 3 , 2 , 1 k, 2 , 1 , 0 k明紋明紋暗紋暗紋 nep

38、K1 KlKe1 Ke e 2. 相鄰兩明紋相鄰兩明紋(或暗紋或暗紋)所對應(yīng)的膜的厚度差所對應(yīng)的膜的厚度差ne2 3. 相鄰兩明紋相鄰兩明紋(或暗紋或暗紋)間距離間距離 sin2nl4. 條紋的移動與膜厚改變量之間的關(guān)系條紋的移動與膜厚改變量之間的關(guān)系 2 K K級明級明紋紋M2 Nh介質(zhì)中介質(zhì)中nNh2 ne2 2 k2)12( k,3,2,1 k, 2 , 1 , 0 k明環(huán)明環(huán)暗環(huán)暗環(huán)1. 形成明、暗環(huán)的條件形成明、暗環(huán)的條件三、牛頓環(huán)三、牛頓環(huán)eR r pBRCAOeeR nKRr 暗暗 , 2 , 1 , 0KnRKr2)12( 明明3, , 2 , 1K 2. 明、暗環(huán)半徑明、暗環(huán)

39、半徑四、增透膜和增反膜四、增透膜和增反膜1. 增透膜：增透膜：使反射光干涉減弱、使反射光干涉減弱、透射光透射光干涉加強干涉加強的薄膜的薄膜 2. 增反膜：增反膜：使透射光干涉減弱、使透射光干涉減弱、反射光反射光干涉加強干涉加強的薄膜的薄膜 五、邁克爾遜干涉儀五、邁克爾遜干涉儀測量微小長度測量微小長度 )1(2dM d2 2 Nd（可測（可測不透明物體）不透明物體）(2) 在光路上加透明物體在光路上加透明物體測測厚度厚度)1(2 nd)1(2 nNd 、n（實際還可測（實際還可測 等）等）1M（固定）（固定）分光板分光板補償板補償板觀察孔觀察孔S2Md2M2Md Ndnd22 N,2,1 ,0

40、k sind k1.光柵方程光柵方程若每厘米刻有若每厘米刻有N條刻痕條刻痕,則則cm1Nd d:光柵常數(shù)：光柵常數(shù)： 小小 結(jié)結(jié)（形成主極大明紋的必要條件）（形成主極大明紋的必要條件） sind Nm)1( , 2 , 1 Nm2.光柵衍射的暗紋條件光柵衍射的暗紋條件3.光柵衍射明紋的特點光柵衍射明紋的特點在幾乎黑暗的背景上出現(xiàn)了一系在幾乎黑暗的背景上出現(xiàn)了一系列又列又亮亮又又細(xì)細(xì)且且分得開分得開的的明條紋。明條紋。 kdsin sinka4.條紋缺級問題條紋缺級問題暗紋暗紋明紋明紋kadk ,2, 1 k,2, 1 k,2,1 k幾何關(guān)系幾何關(guān)系光柵方程光柵方程5.5.光柵衍射明紋位置光柵衍

41、射明紋位置8.單色平行光斜入射光柵單色平行光斜入射光柵“-”入射角與衍射角在異入射角與衍射角在異側(cè)側(cè)“+”入射角與衍射角在同入射角與衍射角在同側(cè)側(cè))sin(sind 其余各級是其余各級是紫紫到到紅紅的彩色光帶的彩色光帶 當(dāng)級數(shù)高到一定程度時當(dāng)級數(shù)高到一定程度時,有重迭現(xiàn)象有重迭現(xiàn)象會計算重迭會計算重迭的級數(shù)的級數(shù)和和重重迭的寬度。迭的寬度。 中央明紋是白色中央明紋是白色 會計算彩色光帶的寬度會計算彩色光帶的寬度7.用白光照射用白光照射 sin kd:受受到到限限制制則則k d sin dkkadk 6.最多能看到幾級條紋的求解方法最多能看到幾級條紋的求解方法, 一一定定時時當(dāng)當(dāng) d)2( ,2

42、,1 k同時還要考慮缺級同時還要考慮缺級:1895年倫琴發(fā)現(xiàn)年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線，射線， 1901年獲首屆諾貝爾物理獎。年獲首屆諾貝爾物理獎。（1）X射線在電磁場中不改變方向，說明射線在電磁場中不改變方向，說明 不是帶電粒子流。后來證明是不是帶電粒子流。后來證明是電磁波電磁波。 A 1001 . 0X射線衍射實驗：射線衍射實驗：1. X射線產(chǎn)生的方法：射線產(chǎn)生的方法： 用高速電子撞擊陽極金屬靶用高速電子撞擊陽極金屬靶X 射射線的線的性質(zhì)性質(zhì)通常規(guī)定波長范圍為：通常規(guī)定波長范圍為：（2）X射線有很強的穿透本領(lǐng)，能使射線有很強的穿透本領(lǐng)，能使 照照 相底片感光，使熒光粉等發(fā)光。相底片感光，使熒光粉等發(fā)

43、光。 13.1 X 射線衍射射線衍射 2. 勞厄?qū)嶒瀯诙驅(qū)嶒? （1912年）年）nmd1 . 0nm1 . 0 晶體（光柵）晶體（光柵）勞厄斑勞厄斑馬克思馬克思馮馮勞厄勞厄(德國物理學(xué)家德國物理學(xué)家 )(Max von Laue, 1879.10.91960.4.24)1912年發(fā)現(xiàn)了晶體的年發(fā)現(xiàn)了晶體的X射線衍射現(xiàn)象，并因此獲得諾射線衍射現(xiàn)象，并因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎。這是固體物理學(xué)中具有里程碑意義貝爾物理學(xué)獎。這是固體物理學(xué)中具有里程碑意義的發(fā)現(xiàn)，從此，人們可以通過觀察衍射花紋研究晶的發(fā)現(xiàn)，從此，人們可以通過觀察衍射花紋研究晶體的微觀結(jié)構(gòu)，并且對生物學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)的體的微觀結(jié)構(gòu)，并且

44、對生物學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)的發(fā)展都起到了巨大的推動作用。發(fā)展都起到了巨大的推動作用。 3.布喇格公式布喇格公式 (1913) 只有一層原子，反只有一層原子，反射方向必加強。射方向必加強。 上下二層原子所發(fā)上下二層原子所發(fā)X光相干加強的條件：光相干加強的條件：) 3 2 1( K Kd sin2布拉格公式布拉格公式 d倫琴射線倫琴射線波譜學(xué)波譜學(xué)d 晶體結(jié)晶體結(jié)構(gòu)分析構(gòu)分析 原子受迫振動原子受迫振動發(fā)出電磁波。發(fā)出電磁波。d布喇格父子布喇格父子因因X射線晶體學(xué)獲射線晶體學(xué)獲1915年諾貝爾物理獎。年諾貝爾物理獎。一、惠更斯一、惠更斯菲涅耳原理菲涅耳原理 從同一波陣面上各點發(fā)出的子波是相干波，從同一

45、波陣面上各點發(fā)出的子波是相干波，經(jīng)過傳播在空間經(jīng)過傳播在空間某點某點P相遇時的疊加是相干疊加相遇時的疊加是相干疊加。并且并且P點的光強決定于點的光強決定于波陣面波陣面S上所有面元發(fā)出的子波各自在上所有面元發(fā)出的子波各自在P點引起振動的相干疊加。點引起振動的相干疊加。第十三章小第十三章小 結(jié)結(jié)BC 二、單縫夫瑯和費衍射二、單縫夫瑯和費衍射 sina1. 明、暗紋條件明、暗紋條件=k, 2 , 1k2) 12(k, 2 , 1k暗紋暗紋明紋明紋2. 條紋光強分布條紋光強分布0 中央明紋中央明紋明紋具有一定寬度，而暗明紋具有一定寬度，而暗紋的寬度幾乎可以忽略。紋的寬度幾乎可以忽略。22 k(2) 線

46、位置線位置幾何關(guān)系幾何關(guān)系opkxk k f3. 條紋位置條紋位置(1) 角位置角位置根據(jù)明、暗紋條件根據(jù)明、暗紋條件明、暗紋條件明、暗紋條件4. 條紋寬度條紋寬度 (1) 角寬度角寬度中央明紋角寬度中央明紋角寬度a 2210暗暗暗暗暗暗kk )1(暗紋條件暗紋條件中央明紋線寬度中央明紋線寬度(2) 線寬度線寬度afxx 2210暗暗暗暗暗暗kkxxx )1(afx 05 k若若幾何關(guān)系幾何關(guān)系明、暗紋條件明、暗紋條件其它明紋其它明紋線寬度線寬度6.當(dāng)單縫向上或向下平行移動時當(dāng)單縫向上或向下平行移動時,衍射圖樣的衍射圖樣的位置、形位置、形狀狀 不不變變7.單色平行光斜入射單縫單色平行光斜入射單

47、縫“-”入射角與衍射角在異入射角與衍射角在異側(cè)側(cè)“+”入射角與衍射角在同入射角與衍射角在同側(cè)側(cè))sin(sin a5.用白光照射用白光照射 中央明紋是白色中央明紋是白色 其余各級是其余各級是紫紫到到紅紅的彩色光帶的彩色光帶 會計算彩色光帶的寬度會計算彩色光帶的寬度 當(dāng)級數(shù)高到一定程度時當(dāng)級數(shù)高到一定程度時,有重迭現(xiàn)象有重迭現(xiàn)象會計算重迭的級數(shù)會計算重迭的級數(shù) 和和重迭的寬度重迭的寬度,2,1 ,0 k sind k1.光柵方程光柵方程若每厘米刻有若每厘米刻有N條刻痕條刻痕,則則cm1Nd d:光柵常數(shù)：光柵常數(shù)： 三、光柵衍射三、光柵衍射（形成主極大明紋的必要條件）（形成主極大明紋的必要條件）

48、 sind Nm)1( , 2 , 1 Nm2.光柵衍射的暗紋條件光柵衍射的暗紋條件3.光柵衍射明紋的特點光柵衍射明紋的特點在幾乎黑暗的背景上出現(xiàn)了一系在幾乎黑暗的背景上出現(xiàn)了一系列又列又亮亮又又細(xì)細(xì)且且分得開分得開的的明條紋。明條紋。 kdsin sinka4.條紋缺級問題條紋缺級問題暗紋暗紋明紋明紋kadk ,2, 1 k,2, 1 k,2,1 k.單色平行光斜入射光柵單色平行光斜入射光柵“-”入射角與衍射角在異入射角與衍射角在異側(cè)側(cè)“+”入射角與衍射角在同入射角與衍射角在同側(cè)側(cè))sin(sind sin kd:受受到到限限制制則則k d sin dkkadk .最多能看到幾級條紋的求解方

49、法最多能看到幾級條紋的求解方法, 一一定定時時當(dāng)當(dāng) d)2( ,2,1 k同時還要考慮缺級同時還要考慮缺級:四、四、X 射線衍射射線衍射 ) 3 2 1( K Kd sin2布拉格公式布拉格公式2021-10-1666一、一、 光電效應(yīng)的實驗規(guī)律光電效應(yīng)的實驗規(guī)律 1.單位時間內(nèi)單位時間內(nèi),從受光照射的電極上釋放出來的光從受光照射的電極上釋放出來的光電子數(shù)目電子數(shù)目N與入射光的強度與入射光的強度I成正比。成正比。0221euekmv 2.光電子的最大初動能隨入射光電子的最大初動能隨入射光的頻率光的頻率呈線性地增加呈線性地增加,與入射光與入射光強度無關(guān)。強度無關(guān)。第十五章第十五章 總總 結(jié)結(jié)ku

50、00 3. 光電效應(yīng)有一定的截止頻率。光電效應(yīng)有一定的截止頻率。 4. 光電效應(yīng)與時間的關(guān)系：光電效應(yīng)與時間的關(guān)系：從光照射到釋放出光從光照射到釋放出光電子電子, 時間間隔小于時間間隔小于10-9秒，幾乎是瞬時的秒，幾乎是瞬時的,與入射光與入射光的強度無關(guān)。的強度無關(guān)。15.1 15.1 光的量子性光的量子性2021-10-1667Amvh 2211. 光子假設(shè)光子假設(shè)(1) 一束光是一粒一粒以光速一束光是一粒一粒以光速 c 運動的光子組成的。運動的光子組成的。(2) 頻率為頻率為的光的一個光子的能量為的光的一個光子的能量為 h2. 光電效應(yīng)方程光電效應(yīng)方程 chh hchmcp3.光的波粒二

51、相性光的波粒二相性二、愛因斯坦光子理論二、愛因斯坦光子理論2021-10-16681.實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象散射線中有兩種波長散射線中有兩種波長 （ 0）康普頓散射光康普頓散射光 0 ：正常光正常光三、康普頓效應(yīng)三、康普頓效應(yīng)0 2sin220 cmh00A024.0 cmhC2.康普頓效應(yīng)公式康普頓效應(yīng)公式2021-10-1669一、一、 玻爾的三個基本假設(shè)玻爾的三個基本假設(shè)（1）穩(wěn)定態(tài)假設(shè)）穩(wěn)定態(tài)假設(shè)原子只能處在一系列不連續(xù)的穩(wěn)定狀態(tài)原子只能處在一系列不連續(xù)的穩(wěn)定狀態(tài)（定態(tài)），其能量只能取不連續(xù)的量值（定態(tài)），其能量只能取不連續(xù)的量值E1 ，E2 ，E3，電子雖然繞核作圓周運動，但不輻射能量。電

52、子雖然繞核作圓周運動，但不輻射能量。KnEEh （2）躍遷假設(shè)）躍遷假設(shè)原子從原子從En態(tài)態(tài)躍遷到躍遷到Ek態(tài)態(tài)時，發(fā)射或吸收一個光子。時，發(fā)射或吸收一個光子。（3）軌道角動量量子化假設(shè)）軌道角動量量子化假設(shè) 2 h n mvrL n, , 3 , 2 , 1 n15.2 15.2 玻爾氫原子理論玻爾氫原子理論2021-10-1670二、二、 玻爾的氫原子理論玻爾的氫原子理論12rnrn 21nEEn nEEE Zrnrn12 212nEZEnnEEE 電離能電離能：把核外電子從某穩(wěn)定態(tài)（：把核外電子從某穩(wěn)定態(tài)（n）移到無限遠(yuǎn)處所需要的能量。移到無限遠(yuǎn)處所需要的能量。類類氫氫離離子子氫氫原原子子1 n)eV( 6 .131 E(基態(tài)基態(tài)) , 3 ,2, 1no1A529.0r2021-10-1671一、物質(zhì)波一、物質(zhì)波1. 德布羅意假設(shè)德布羅意假設(shè)一切實物粒子都具有波粒二象性。一切實物粒子都具有波粒二象性。mvhph 電子的德布羅意波長：電子的德布羅意波長：u