大學(xué)物理-電磁學(xué)公式全集

靜電場小結(jié)一、庫侖定律二、電場強度三、場強迭加原理點電荷場強點電荷系場強連續(xù)帶電體場強四、靜電場高斯定理五、幾種典型電荷分布的電場強度均勻帶電球面均勻帶電球體均勻帶電長直圓柱面均勻帶電長直圓柱體無限大均勻帶電平面六、靜電場的環(huán)流定理七、電勢八、電勢迭加原理點電荷電勢點電荷系電勢連續(xù)帶電體電勢九、幾種典型電場的電勢均勻帶電球面均勻帶電直線十、導(dǎo)體靜電平衡條件(1)導(dǎo)體內(nèi)電場強度為零；導(dǎo)體表面附近場強與表面垂直。(2)導(dǎo)體是一個等勢體，表面是一個等勢面。推論一電荷只分布于導(dǎo)體表面推論二導(dǎo)體表面附近場強與表面電荷密度關(guān)系十一、靜電屏蔽導(dǎo)體空腔能屏蔽空腔內(nèi)、外電荷的相互影響。即空腔外（包括外表面）的電荷在空腔內(nèi)的場強為零，空腔內(nèi)（包括內(nèi)表面）的電荷在空腔外的場強為零。十二、電容器的電容平行板電容器圓柱形電容器球形電容器孤立導(dǎo)體球十三、電容器的聯(lián)接并聯(lián)電容器串聯(lián)電容器十四、電場的能量電容器的能量電場的能量密度電場的能量穩(wěn)恒電流磁場小結(jié)一、磁場運動電荷的磁場畢奧——薩伐爾定律二、磁場高斯定理三、安培環(huán)路定理四、幾種典型磁場有限長載流直導(dǎo)線的磁場

無限長載流直導(dǎo)線的磁場

圓電流軸線上的磁場

圓電流中心的磁場

長直載流螺線管內(nèi)的磁場

載流密繞螺繞環(huán)內(nèi)的磁場

五、載流平面線圈的磁矩m和S沿電流的右手螺旋方向六、洛倫茲力七、安培力公式八、載流平面線圈在均勻磁場中受到的合磁力載流平面線圈在均勻磁場中受到的磁力矩電磁感應(yīng)小結(jié)一、電動勢非靜電性場強

電源電動勢

一段電路的電動勢

閉合電路的電動勢

當(dāng)時，電動勢沿電路（或回路）l的正方向，時沿反方向。二、電磁感應(yīng)的實驗定律1、楞次定律：閉合回路中感生電流的方向是使它產(chǎn)生的磁通量反抗引起電磁感應(yīng)的磁通量變化。楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)中的表現(xiàn)。2、法拉第電磁感應(yīng)定律：當(dāng)閉合回路l中的磁通量變化時，在回路中的感應(yīng)電動勢為若時，電動勢沿回路l的正方向，時，沿反方向。對線圖，為全磁通。3、感應(yīng)電流

感應(yīng)電量

三、電動勢的理論解釋1、動生電動勢

在磁場中運動的導(dǎo)線l以洛倫茲力為非電靜力而成為一電源，導(dǎo)線上的動生電動勢若，電動勢沿導(dǎo)線l的正方向，若，沿反方向。動生電動勢的大小為導(dǎo)線單位時間掃過的磁通量，動生電動勢的方向可由正載流子受洛倫茲力的方向決定。直導(dǎo)線在均勻磁場的垂面以磁場為軸轉(zhuǎn)動。平面線圈繞磁場的垂軸轉(zhuǎn)動。2、感生電動勢

變化磁場要在周圍空間激發(fā)一個非靜電性的有旋電場E，使在磁場中的導(dǎo)線l成為一電源，導(dǎo)線上的感生電動勢有旋電場的環(huán)流

有旋電場繞磁場的變化率左旋。圓柱域勻磁場激發(fā)的有旋電場，機械振動小結(jié)一、簡諧振動的描述1、諧振方程

振動的相位

簡諧振動的三個特征量：角頻率w取決于振動系統(tǒng)的性質(zhì)；振幅A初相j取決于振動的初始條件。2、諧振曲線3、旋轉(zhuǎn)矢量振動與旋轉(zhuǎn)矢量的對應(yīng)關(guān)系：振動的振幅~旋轉(zhuǎn)矢量的長度，振動的相位~矢量的角位置，振動的初相~矢量的初角位置，振動相位的變化~矢量的角位移，振動的角頻率~矢量的角速度，振動的周期和頻率~矢量旋轉(zhuǎn)的周期和頻率。二、振動的相位隨時間變化的關(guān)系兩個同頻振動的相差和時間差的關(guān)系：同相，反相。三、簡諧振動的微分方程四、簡諧振動的動力學(xué)特征正比回復(fù)力：，初始條件決定振幅和初相，正比回復(fù)力矩：，五、簡諧振動實例彈簧振子：，單擺小角度振動：，六、簡諧振動的能量七、兩個簡諧振動的合成同方向同頻率振動的合成：合振動為簡諧振動，振動的頻率不變。振動的的振幅，其中。振動的初相滿足。波動小結(jié)一、簡諧波的波速、波長和頻率之間的關(guān)系二、波線上兩點之間的波程l兩點振動的時間差

兩點振動的相位差

三、簡諧波的波動方程的一般形式（通式）

式中負號對應(yīng)于正行波，正號對應(yīng)于反行波。四、波的平均能量密度

波強（平均能流密度）波的平均能流

若波強與曲面垂直且大小不變

五、波的干涉相干條件：同振動方向，同頻率，恒相差。波干涉的合振幅其中：和為兩列相干波在干涉點的振幅，為兩列相干波在干涉點的相位差。六、波干涉的極值條件若為干涉極大點；若為干涉極小點。其中：和為兩個波源的初相位，和為兩個波源到干涉點的波程。若兩個相干源同相，上述條件簡化為時，為干涉極大點；時合振幅極小。其中為從兩個波源到干涉點的波程差。七、駐波駐波的產(chǎn)生：兩列同振幅、反方向傳播的相干波疊加的結(jié)果。駐波的特點：有波腹，即干涉極大點，相鄰波腹間距；有波節(jié)，即干涉靜止點，相鄰波節(jié)間距。相鄰的波腹與波節(jié)間距為。同段同相，鄰段反相。八、半波損失波從波疏介質(zhì)入射到波密介質(zhì)，在分界面處反射時，反射點有半波損失，即有相位π的突變，出現(xiàn)波節(jié)；波從波密介質(zhì)入射到波疏介質(zhì)，反射點沒有半波損失，出現(xiàn)波腹。兩固定端之間形成穩(wěn)定駐波的條件，弦長

。光學(xué)小結(jié)一、光程

一束光在光線上AB之間的光程

求和沿光路（光線）進行；為附加光程差，有0和λ/2兩個可能的取值，取決于發(fā)生半波損失的情況。AB之間光振動的時間差

AB之間光振動的相位差

二、光程差兩束相干光在干涉點的光程差

求和沿兩條光路進行，從同相點計算到干涉點；是附加光程差，有0和λ/2兩個可能的取值，取決于兩束相干光半波損失的情況。兩束相干光在干涉點的相位差

薄透鏡的等光程性

平行光經(jīng)薄透鏡會聚時各光線的光程相等。三、光干涉的極值條件干涉點的相位差時四、雙縫干涉時，即（k=0、1、2、3…）處干涉相長；時，即（k=1、2、3…）處干涉相消。屏中心為零級明紋，條紋間距（寬度）由于半波損失，洛埃鏡干涉條紋與相氏雙縫干涉條紋的明暗相反。五、薄膜干涉薄膜干涉的光程差

對于垂直入射的平行光

是附加光程差，對于反射光的干涉，若或，；若或，。六、等厚干涉平行光垂直照射薄膜，若或，棱邊為0級暗紋中心。明紋厚度

（k=1,2,3……）暗紋厚度

（k=0,1,2,3……）對所有的等厚干涉，相鄰明(或暗)條紋中心之間的厚度差都相等，為。七、劈尖的等厚干涉k級紋到棱邊的距離相鄰明(或暗)條紋中心之間的距離相等，為。八、牛頓環(huán)的等厚干涉平行光垂直照射牛頓環(huán)，若或，中心為0級暗斑。明環(huán)半徑

（k=1,2,3……）暗環(huán)半徑

（k=0,1,2,3……）九、邁克爾遜干涉儀相當(dāng)于薄膜干涉。動臂移動，則干涉條紋移動。若條紋移動數(shù)為N，則動臂移動距離為。十、縫衍射

暗紋條件：半波帶數(shù)

k=1、2、3……縫端光程差

衍射角

線位置

明紋條件：暗紋條件中的k在明紋條件中為。中央明紋的角位置滿足

線位置為。次級條紋寬度

中央明紋寬度。十一、圓孔衍射愛里斑（中央亮斑）角半徑

光學(xué)儀器最小分辨角

光學(xué)儀器分辨率

十二、光柵衍射光柵方程：鄰縫光程差，時，方向出現(xiàn)k級極大。缺級條件：時，k,2k,3k……級次主極大缺級。

十三、偏振光光是橫波，有自然光、線偏振光、部分偏振光等不同的偏振態(tài)。

十四、偏振片自然光入射時，透射光光強為

的偏振光。偏振光入射時，透射光光強遵從馬呂