大學物理復習提綱

1、11大學物理復習提綱大學物理（下）復習十、真空中的穩(wěn)恒磁場：（一）基本概念：1、電流密度：，方向沿該點的電場方向或正電荷運動方向。導體內(nèi) （此式對正負電荷q都成立，對電子q=e；v為載流子漂移速度）. 電流：， 對負電荷，規(guī)定電流沿v方向. 2、穩(wěn)恒電流：（穩(wěn)恒電流的條件）穩(wěn)恒電場：穩(wěn)定電荷分布產(chǎn)生的電場。 滿足 3、電動勢：定量描述電源非靜電力做功本領(lǐng)的物理量。 或 4、歐姆定律微分形式： 若一段電路中既有靜電力又有非靜電力(稱為含源電路)，則歐姆定律中的場強應為靜電性場強與非靜電性場強之和，即 積分形式： 一段電路(AB)的歐姆定律： 其中AB為該段電路的非靜電力產(chǎn)生的電動勢 全電路的歐姆

2、定律： (為全電路的總電動勢)5、磁矩：（I0為線圈電流，S為線圈面積，n為線圈法向，與I0成右旋關(guān)系）.6、磁感應強度： 量值 ； 或 （）方向：試驗線圈穩(wěn)定平衡后，其磁矩的方向。7、磁通量：8、霍耳效應：在磁場中，載流導體上出現(xiàn)橫向電勢差的現(xiàn)象。（二）基本定律、定理：1、畢奧薩伐爾定律： 遵從磁場疊加原理，對一段載流導線L的磁場：2、運動電荷的磁場： 3、磁場中的高斯定理： ； 4、安培環(huán)路定理：磁介質(zhì)中，安培環(huán)路定理：. 磁場強度 ，M為介質(zhì)磁化強度. 對各向同性磁介質(zhì)，磁導率 磁場中的高斯定理和安培環(huán)路定理，分別說明了磁場是無源場、有旋場。5、電流元所受磁場的作用力安培定律： ，6、載

3、流線圈在勻強磁場中所受磁力矩： 磁力矩總是要使線圈轉(zhuǎn)到它的磁矩方向與磁場方向相一致的位置，此時，7、運動電荷在磁場中所受力洛侖茲力： 8、磁力的功： ； 當恒定 （三）幾種典型載流導體的磁感應強度公式：1、載流直導線： 2、圓形電流： 3、載流直螺線管： 4、無限長載流直圓柱體： 5、螺繞環(huán)： 6、面密度(單位寬度的電流)為的無限大均勻帶電平面兩側(cè)的磁場： （勻強磁場）7、電荷在空間中激發(fā)的磁場： 十二、電磁感應：（一）法拉第電磁感應定律： ， N匝線圈：說明：（1）這是計算感應電動勢的普遍適用公式，但必須在閉合回路情況下計算。 （2）公式中“-”號表示電動勢的方向，是楞次定律的數(shù)學表示，它表

4、明感應電動勢總是反抗磁通量的變化。（二）動生電動勢： 當、三者互相垂直時， （三）感生電動勢、渦旋電場： 上式說明，變化磁場產(chǎn)生的電場是渦旋場。（四）自感：1、自感系數(shù)：； 2、自感電動勢：； 3、自感磁能：（五）互感：1、互感系數(shù)： ； ； ；12為由線圈2產(chǎn)生的穿過線圈1的磁通量，M12 稱為線圈 2 對線圈 1 的互感系數(shù)。2、互感電動勢：； 12為線圈2的電流變化在線圈1中產(chǎn)生的互感電動勢。（六）磁場能量：1、磁場能量密度：；對均勻磁介質(zhì) 2、磁場能量：十三、麥克斯韋方程組 電磁波：（一）位移電流變化的電場：1、位移電流： ； 2、位移電流密度： （二）麥克斯韋方程組的積分形式： ；

5、； （三）麥克斯韋方程組的微分形式：（四）無阻尼自由電磁振蕩：1、振蕩方程： 2、周期和頻率： ， ， 3、總能量： （五）電磁波：交替變化的電磁場在空間的傳播過程，就是電磁波。1、平面電磁波的波動方程： 2、平面電磁波的基本性質(zhì)：（1）、（或，或）三者相互垂直，電磁波是橫波。（2）和同位相。 （3）。 （4）真空中，。3、電磁波的能量密度：4、電磁波的能流密度（輻射強度，坡印廷矢量）： 意義：單位時間內(nèi)通過與傳播方向垂直的單位面積的能量。5、平面電磁波：能流密度；平均能流密度；平均輻射功率（六）電磁波譜：各種電磁波在真空中的傳播速度相等。若按頻率（或波長）的順序排列成譜，即電磁波譜。十四、光

6、的干涉：（一）光波的相干條件和相干疊加：光波的相干條件是光矢量振動的頻率相同、振動方向相同、位相相同或位相差恒定。滿足相干條件的兩束光的迭加是相干疊加，其合成光強為： 即 （二）楊氏雙縫干涉： （三）薄膜干涉（反射光干涉）： 上式中是否有，取決于、相互間的大小。半波損失：光從光疏介質(zhì)(n小)射向光密介質(zhì)(n大)，反射光會有半波損失。（四）劈尖干涉： 玻璃劈尖： ，n1=n3=1(空氣), n2=n(玻璃), i=0 (垂直入射) n為劈尖的折射率空氣劈尖：, n1=n3 (玻璃), n2=1(空氣), i=0 (垂直入射)（五）牛頓環(huán)： 設 R為平凸透鏡的半徑，rk為k級牛頓環(huán)的半徑，n2為平

7、凸透鏡與一塊平板玻璃間的空氣隙的折射率。 中心處，ek=0， 為暗斑。 （六）邁克爾遜干涉儀： e為M1鏡移動的距離，N為干涉條紋移動數(shù)目。十五、光的衍射：（一）惠更斯菲涅耳原理：子波相干疊加原理，即從同一波面上各點發(fā)出的子波可以相互疊加產(chǎn)生干涉。（二）夫瑯和費單縫衍射：由菲涅耳半波帶法得到：中央明紋： =0明紋極大條件： = （a為單縫寬度）暗紋極小條件： =中央明紋寬度： ； 第級明紋寬度： （三）光柵衍射：光柵衍射是光柵中各單縫的衍射光的相互疊加。光柵常數(shù) d = a + b光柵方程： （主極大明紋條件）缺級公式： 暗紋條件： 相鄰主極大間有N1個暗紋和N2個次極大。（四）圓孔衍射 光學

8、儀器的分辨率：1、愛里光斑對應的第一衍射角： 2、最小分辨角：（為通光直徑）； 3、光學儀器分辨率： （四）倫琴射線的衍射：布喇格公式： 式中，為掠射角。十六、光的偏振：（一）自然光、線偏振光、部分偏振光的概念：1、偏振光的產(chǎn)生和檢驗方法2、馬呂斯定律： 注意式中各量的意義。3、布儒斯特定律： 式中，為布儒斯特角（起偏角），。當入射角為布儒斯特角時，反射光就變?yōu)檎駝臃较虼怪庇谌肷涿娴耐耆窆猓凵涔馊詾槠叫姓駝诱純?yōu)勢的部分偏振光。4、圓偏振光、橢圓偏振光、偏振光的干涉（不考）：一定厚度的晶片引起o光和e光之間產(chǎn)生的光程差，這樣的晶片為四分之一波片；引起光程差的晶片為二分之一波片。通過厚度為

9、的晶片后o光和e光之間的位相差為：十七、狹義相對論基礎：（一）伽利略變換：1、坐標變換：，2、速度變換：，經(jīng)典力學的時空觀：長度和時間的測量與參照系無關(guān)。（二）愛因斯坦假設：1、相對性原理：物理定律對一切慣性參照系都是等價的。2、光速不變原理：在所有慣性參照系中，真空中的光速都為。（三）洛侖茲變換：S 系相對S系沿 ox 軸以 速度u 運動1、坐標變換： 逆變換：2、速度變換： 3、長度收縮：； 4、時間膨脹：（四）相對論中的質(zhì)量、動量和能量：1、質(zhì)量和動量： ； 2、能量：，； 3、動能：， 靜能: E0=m0c2 4、動量與能量的關(guān)系：； 5、對于光子：，, ，十八、量子光學基礎：（一）絕

10、對黑體輻射的兩條定律：1、斯特藩玻耳茲曼定律：， 式中， 。2、維恩位移定律：， 式中， （二）普朗克假設 普朗克公式：1、普朗克假設：輻射和吸收時的能量為最小能量份額的整數(shù)倍， 2、普朗克公式：， 與實驗結(jié)果符合得很好?。ㄈ┕庾蛹僭O 愛因斯坦方程：1、光子假設：光是光子流，光子的能量，能流密度是，式中是單位時間內(nèi)通過垂直于光傳播方向的單位面積上的光子數(shù)。2、愛因斯坦方程： 3、紅限頻率： 按照光子假設能圓滿地解釋光電效應的實驗規(guī)律。（四）康普頓散射：1、康普頓散射公式： 2、康普頓散射的解釋：光子與自由電子碰撞，光子能量的一部分傳遞給電子，因而光子的頻率減小，波長變大。（五）光的波粒二象性：描述粒子性的能量、動量與描述波動性的頻率、波長之間的關(guān)系為 ； 十九、原子的量子理論：（一）玻爾的氫原子理論：1、光譜線的波數(shù)公式：；若，就給出巴爾末譜線系。2、玻爾三條假設：定態(tài)假設；軌道角動量量子化假設；頻率條件假設。在這三條假設的基礎上，玻爾導出電子的定態(tài)軌道半徑和定態(tài)能量，； ，當時，（玻爾半徑），（氫原子的基態(tài)能量）。（二）實物粒子的波粒二象性：1、粒子的能量： ； 2、粒子的動量：