大學(xué)物理下公式方法歸納整理打印

2012-1-2孤帆遠(yuǎn)影制作總結(jié)大學(xué)物理（下）2012-1-2大學(xué)物理下歸納總結(jié)電學(xué)基本要求：1．會求解描述靜電場的兩個重要物理量：電場強(qiáng)度E和電勢V。2．掌握描述靜電場的重要定理：高斯定理和安培環(huán)路定理（公式內(nèi)容及物理意義）。3．掌握導(dǎo)體的靜電平衡及應(yīng)用；介質(zhì)的極化機(jī)理及介質(zhì)中的高斯定理。主要公式：一、電場強(qiáng)度1．點(diǎn)電荷場強(qiáng)：計(jì)算場強(qiáng)的方法（3種）1、點(diǎn)電荷場的場強(qiáng)及疊加原理點(diǎn)電荷系場強(qiáng)：連續(xù)帶電體場強(qiáng)：（五步走積分法）(建立坐標(biāo)系、取電荷元、寫、分解、積分)2、靜電場高斯定理：表達(dá)式：物理意義：表明靜電場中，通過任意閉合曲面的電通量（電場強(qiáng)度沿任意閉合曲面的面積分），等于該曲面內(nèi)包圍的電荷代數(shù)和除以。對稱性帶電體場強(qiáng)：（用高斯定理求解）3、利用電場和電勢關(guān)系：二、電勢電勢及定義：1．電場力做功：2.靜電場安培環(huán)路定理：靜電場的保守性質(zhì)表達(dá)式：物理意義：表明靜電場中，電場強(qiáng)度沿任意閉合路徑的線積分為0。3．電勢：；電勢差：電勢的計(jì)算：1．點(diǎn)電荷場的電勢及疊加原理點(diǎn)電荷電勢：點(diǎn)電荷系電勢：連續(xù)帶電體電勢：（四步走積分法）(建立坐標(biāo)系、取電荷元、寫、積分)2．已知場強(qiáng)分布求電勢：定義法三、靜電場中的導(dǎo)體及電介質(zhì)1.弄清靜電平衡條件及靜電平衡下導(dǎo)體的性質(zhì)2.了解電介質(zhì)極化機(jī)理，及描述極化的物理量—電極化強(qiáng)度,會用介質(zhì)中的高斯定理，求對稱或分區(qū)均勻問題中的及界面處的束縛電荷面密度。3.會按電容的定義式計(jì)算電容。典型帶電體系的場強(qiáng)典型帶電體系的電勢均勻帶電球面球面內(nèi)球面外均勻帶電球面均勻帶電直線d<<L時(shí)=0=半無限長：==無限長：均勻帶電無限長直線均勻帶電無限大平面均勻帶電無限大平面電容器幾種常見電容器1.平行板電容器兩極板間的場強(qiáng)為兩極板間的電勢差C=2.球形電容器兩球殼之間的場強(qiáng)（r為球心到場點(diǎn)的距離）C=波動光學(xué)基本要求：掌握楊氏雙縫干涉、單縫衍射、劈尖干涉、光柵衍射公式；理解光程差的含義與半波損失發(fā)生條件及增透膜、增反膜原理；主要公式：1．光程差與半波損失光程差：幾何光程乘以折射率之差：半波損失：當(dāng)入射光從折射率較小的光疏介質(zhì)投射到折射率較大的光疏密介質(zhì)表面時(shí)，反射光比入射光有。（若兩束相干光中一束發(fā)生半波損失，而另一束沒有，則附加的光程差；若兩有或兩無，則無附加光程差。）2．楊氏雙縫干涉：（D-縫屏距；d-雙縫間距；k-級數(shù)）條紋特征：明暗相間均勻等間距直條紋，中央為零級明紋。條紋間距與縫屏距D成正比，與入射光波長成正比，與雙縫間距d成反比。3．會分析薄膜干涉薄膜干涉劈型膜相鄰條紋所對應(yīng)的薄膜厚度之差相鄰條紋間距牛頓環(huán)r=明文r=(K=1,2,3,4，…)暗紋例如增透膜增反膜，劈尖牛頓環(huán)等4．單縫衍射：（f-透鏡焦距；a-單縫寬度；k-級數(shù)）條紋特征：明暗相間直條紋，中央為零級明紋，寬度是其它條紋寬度的兩倍。條紋間距與透鏡焦距成正比，與入射光波長成正比，與單縫寬度成反比。5．衍射光柵：（為光柵常數(shù)，為衍射角）光柵方程：光柵明紋公式：第K級光譜張角：第K級光譜線寬度：（，條紋特征：條紋既有干涉又有衍射。缺級條件6．光的偏振：（為入射光強(qiáng)度，為兩偏振化方向夾角）馬呂斯定律：布儒斯特角：（為入射角，為折射角）當(dāng)入射角滿足上述條件時(shí)，反射光為完全偏振光，且偏振化方向與入射面垂直；折射光為部分偏振光，且反射光線與折射光線垂直，即：量子物理基礎(chǔ)主要內(nèi)容：1.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律不能從經(jīng)典物理獲得解釋。普朗克提出了能量量子化假設(shè)，從而成功地解釋了黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，并導(dǎo)致了量力學(xué)的誕生和許多近代技術(shù)。量子概念：2.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律無法用光的波動理論解釋。愛因斯坦提出了光子假設(shè)。用愛因斯坦方程hν=mv2/2+w解釋了實(shí)驗(yàn)規(guī)律?？灯疹D散射也證明了光的量子性。3.德布羅意波(物質(zhì)波)假設(shè)：任何實(shí)物粒子和光子一樣都具有波粒二象性。德布羅意關(guān)系式：光子：4.波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)詮釋微觀粒子狀態(tài)用波函數(shù)Ψ描述，波函數(shù)Ψ是概率幅，波函數(shù)的平方|Ψ|2表示粒子在某點(diǎn)于某時(shí)刻出現(xiàn)的概率密度。微觀粒子狀態(tài)的演化用薛定諤方程描述。5.不確定關(guān)系：(,普朗克常數(shù))1.黑體輻射：幅出度(對于白熾燈，P為功率，S為燈絲表面積)(1)斯特藩—玻爾茲曼定律：M=σT4其中σ=5.67×10-8W/(m2·K4)(2)維恩位移律：λmT＝b其中b=2.897×10-3m·2.光電效應(yīng)：①光子的能量E=h；動量；質(zhì)量；②光電效應(yīng)方程：h=mv2+A或h＝h＋eUa，其中遏(截)止電壓，紅限頻率；③在單位時(shí)間內(nèi),從陰極釋放的電子數(shù)N∝I/h（I為入射光強(qiáng)），飽和光電流im=Ne。3.康普頓散射：X射線與物質(zhì)中電子相互作用引起散射光波長改變(φ為散射角—反射光與入射光的夾角)康普頓波長==2.43×10-3nm(φ=900時(shí)的)4.實(shí)物粒子的波動性——德布羅意波粒子的能量E=h；粒子的動量。當(dāng)v<<c時(shí)，動能E=Ek=P2／2m；高速E=mc2（相對論，如光子）5.波函數(shù)①標(biāo)準(zhǔn)化條件：單值、連續(xù)、有限；②歸一化條件：=1；③幾率密度6.不確定關(guān)系：粒子的位置和動量不可能同時(shí)精確確定，由粒子的波動性決定，適用于任何粒子。；（估算式，有時(shí)指定）=波列長，（，稱為波長測量的精確度）（1）Δx→∞時(shí)，Δ→0：此時(shí)為確定值（單色平面簡諧波）。由于Δx→∞，故對應(yīng)的波列為無限長。（2）Δx→0時(shí)，Δ→∞：此時(shí)的不確定度為無窮大；（3）Δx為有限值時(shí)，對應(yīng)的波列為有限長。7.氫原子能級n=1為基態(tài)，n>1為激發(fā)態(tài)；波數(shù)①氫原子能量：(eV)，(n=∞時(shí)E=0)，基態(tài)能量：(eV)；②玻爾頻率條件：從高能級向低能級躍遷n→k發(fā)射光譜，h=En—Ek或輻射頻率或其中k=1,2,3（n>k為輻射）時(shí)分別對應(yīng)萊曼系(紫外)、巴爾末系(可見光，對應(yīng)從n>2到k=2的躍遷)、帕邢系(紅外)。里