普通物理学考研复习笔记.doc

第八章 真空中的静电场§8-1 电荷 库仑定律 真空中的介电常数§8-2 电场 电场强度 (分立) (连续)大前提：对点电荷而言 ↑(提问：为什么试探电荷要求q足够小呢？答：因为q会影响到源电荷的分布，从而影响到的大小)附：1.电偶极子 (其中为电偶极矩，为电偶极子的臂(负→正)) (考察点p在电偶极子的臂的延长线上) 2. 均匀带电圆环在轴线上的场强(其中a为半径，b为距圆心的距离)§8-3 高斯定理对于高斯定理(因为局部电荷有正有负，局部电通量也有正有负)§8-4 静电场的环路定理 电势 (分立) (连续)附：电偶极子(普适式)补充：电偶极子(普适式)环路定理：§8-5 等势面 电场强度与电势梯度的关系(“—”表示方向指向电势降落的方向)§8-6 带电粒子在静电场中的运动(即导体表面单位面积所受到的力在数值上与导体表面处电场的能量密度相等，力的方向与导体带电的符号无关，总是在外法线方向，是一种张力)电偶极子受到的力偶矩(在不均匀电场中也可近似套用)电偶极子在外电场中的势能(注意：是有一个负号的)相关记忆：个电偶极子的相互作用能第九章 导体和电介质中的静电场§9-1 静电场中的导体导体表面的场强(注意：不是(无限大平面的场强))孤立带电导体电荷分布特点是静电平衡条件的三个表述：§9-2 空腔导体内外的静电场静电屏蔽的实质：导体外(内)表面上的感应电荷抵消了外(内)部带电体在腔内(外)空间激发的电场。

§9-3 电容器的电容孤立导体球的电容常见形状电容：平行板电容器球形电容器(当＞＞时，变为孤立导体；当、都很大，d=-很小时，变为平行板电容器)圆柱形电容器§9-4 电介质及其极化无极分子→感应电矩(电子位移极化为主)有极分子→介质的极化(取向极化为主)高频时，都以电子位移极化为主电极化强度(它是反映介质特征的宏观量)各向同性电介质(统计物理和固体物理建立了与的关系)极化电荷 →是不是很像高斯定理？(即为电荷面密度)(即为电荷体密度)§9-5 电介质中的静电场(、分别表示自由电荷与极化电荷所激发的场强)绝对介电常数§9-6 有电介质时的高斯定理 电位移电位移 (指自由电荷)、、三矢量之间的关系§9-7 *电场的边值关系(原理)法向(无面电荷时)切向连续(电场高斯定理决定)不连续不连续连续(电场环路定理决定)电流密度(原理)法向(稳恒电流)切向连续(恒定电流条件决定)不连续不连续连续(电场环路定理决定)§9-8 电荷间的相互作用能 静电场的能量点电荷间的相互作用能(互能)，又称电势能 (其中表示在给定的点电荷系中，除第个点电荷之外的所有其他点电荷在第个点电荷所在处激发的电势)电荷连续分布时的静电能(互能+固有能) 静电场的能量 ( 说明1：真空中与介质中电势能都是将的自由电荷由无穷远处移至该位置所做功，区别在于不同。

说明2：互能是移动点电荷过程中外力做的功，固有能是形成点电荷过程中外力做的功)§9-9 铁电体 压电体 永电体第十章 恒定电流和恒定电场§10-1 电流密度 电流连续性方程电流密度 §10-2 恒定电流和恒定电场 电动势恒定电流条件 恒定电场也服从场强环流定律 电动势 (表示非静电性场的场强)§10-3 欧姆定律 焦耳-楞次定律微分形式 积分形式 电阻率与温度(称为电阻的温度系数)热功率密度§10-4 一段含源电路的欧姆定律 *基尔霍夫定律一段含源电路的欧姆定律 (∑IR指电阻电势降落，∑ε指电源电势升高)闭合回路的欧姆定律 (说明：一段均匀电路的欧姆定律给出了一段不含电源的电路两端的电势差和通过电路的电电流的关系，全电路欧姆定律则给出了闭合电路中的电流与电源电动势的关系)基尔霍夫第一定律 基尔霍夫第二定律 §10-5 *金属导电的经典电子理论第十一章 真空中的恒定磁场§11-1 磁感应强度 磁场的高斯定理 (单位：1T=104Gs)通过有限曲面S的磁通量 §11-2 毕奥-萨伐尔定律 (真空磁导率)任意线电流所激发的总磁感应强度 (说明：当要考虑线的粗细时，应换成)*运动电荷的磁场 §11-3 毕奥-萨伐尔定律的应用载流圆线圈轴线上的磁场（1） 在圆心处，（2） 在远离线圈处，引入磁矩(对比)，(对比)玻尔的氢原子模型中轨道磁矩与轨道角动量之间的关系 §11-4 安培环路定理§11-5 安培环路定理的应用§11-6 带电粒子在磁场中所受作用及其运动§11-7 带电粒子在电场和磁场中运动的应用霍耳效应只需把握§11-8 磁场对载流导线的作用安培力(对比)(说明：上式可用来定义磁感强度)载流回路处在外磁场中的相互作用能为(对比)§11-9 平行载流导线间的相互作用力 电流单位“安培”的定义§11-10 磁力的功第十二章 磁介质中的磁场§12-1 磁介质 顺磁质和抗磁质的磁化磁导率§12-2 磁化强度 磁化电流(反映介质的磁效应) →是不是很像环路定理？(即为电流面密度，不太好理解，主要是因为电流面密度方向是与垂直的)(即为电流体密度)§12-3 磁介质中的磁场 磁场强度磁场强度 、、三矢量之间的关系§12-4 *磁场的边值关系(原理)法向(无传导电流分布时)切向连续(磁场高斯定理决定)不连续不连续连续(磁场环路定理决定)§12-5 铁磁质§12-6 *磁路定理(对比) 磁感能量(对比) (对比)磁导率(对比电导率) (对比)磁阻(对比) (对比)第十三章 电磁感应和暂态过程§13-1 电磁感应定律微分形式 (注：感应电动势方向的正负由右手螺旋法则确定。

)在某段时间内通过导线任一截面的感生电荷量 积分形式 §13-2 动生电动势要点：非静电性力是洛伦兹力，可推§13-3 感生电动势 有旋电场(即的绕行方向和的方向成左手螺旋定则)要点：非静电性场是由变化的磁场产生的涡旋电场§13-4 涡电流要点：交变电流交变磁场涡旋电场涡电流§13-5 自感和互感自感 (其中称作磁链数)互感 (注意与的对应，即产生处的对应的是被产生处的电流) 称为耦合因数求解步骤： ①假想线圈通有电流，先求，再求出磁链数； ②利用公式求解§13-6 电感和电容电路的暂态过程电感 ()电容 由 (也叫时间常数)§13-7 磁场的能量表式一 (表示自感为的回路，当其中通有电流达到稳定值时，周围空间磁场的能量)表式二 (均匀磁场) 磁场能量密度(一般磁场) 则(它也可用来求电感的大小)第十四章 麦克斯韦方程组 电磁场§14-1 位移电流位移电流密度 (变化的电场也是一种电流)位移电流 (称为电位移通量)全电流定律 比较(前者为传导电流，后者为位移电流) ①热效应：是焦耳热vs不是焦耳热；②存在形式：导体中vs导体和介质(包括真空)中；③产生原因：自由电荷的定向移动vs由变化的电场产生。

补充 ①由于运动的点电荷要产生感应电场和感应磁场，库仑定律和毕奥-萨伐尔定律不再适用只有当时，近似成立②微波炉是位移电流产生热量的一个实际应用§14-2 麦克斯韦方程组积分形式(有限区域适用)： 微分形式(点适用)：① (电场的性质)② (磁场的性质)③ (变化电场和磁场的联系)④ (变化磁场和电场的联系)§14-3 电磁场的物质性(了解一下)电磁能量密度单位体积的场的质量单位体积的电磁场的动量和能量密度间的关系§14-4 电磁场的统一性 电磁场量的相对性第十五章 机械振动和电磁振荡§15-1 简谐振动运动微分方程 (其中，对于弹簧)其解为 指数表示为 说明： 1. 相位的关系有同相、反相和相位的超前(落后)，主要看初相位，大者超前； 2. 利用旋转矢量图法可以方便解题； 3.几种常见的简谐振动： 单摆 复摆 (其中为转动惯量)； 4.简谐振动的能量§15-2 阻尼振动摩擦阻尼 令、(其中为阻力系数，无阻尼固有圆频率，阻尼因子)运动微分方程 其解为 在时： 过阻尼 临界阻尼§15-3 受迫振动 共振驱动力 运动微分方程其解为 位移共振 令得 速度共振 令得 §15-4 电磁振荡感抗 容抗 电抗 阻抗(单位：)力电类比机械振动↓电磁振荡↓机械振动↓电磁振荡↓位移(或)电荷(或)阻力系数电阻速度电流驱动力电动势质量电感劲度系数电容的倒数第十六章 机械波和电磁波§16-1 机械波的产生和传播声速公式 (为气体的比热容比，空气为1.40)波在固体中，传播速度(横波) (纵波)§16-2 平面简谐波 波动方程 (沿轴方向前进的平面简谐波的波动表式) (平面波的波动方程)§16-3 波的能量 波的强度(平均能流密度)波的能量 总能量 波的强度 (是平均能量密度，等于波速大小)提示： 在求时要注意，不是。

§16-4 声波声压振幅声强级 (其中)§16-5 电磁波电磁波的波速 场量和的关系 辐射强度(能流密度)(又称坡印廷矢量)动量流密度(关键：单位体积电磁能量为，由质能关系式得单位体积电磁波质量为)§16-6 惠更斯原理 波的衍射、反射和折射电磁波反射与折射解题要点：a) 反射定律()；b) 场量和的矢量关系()；c) 和在切向连续(和)§16-7 波的叠加原理 波的干涉 驻波干涉3个必要条件：频率相同；振动方向相同；相位差恒定驻波相邻两个波腹(波节)之间的距离为§16-8 多普勒效应观察者的观测频率 (为他所观测到的波速，为观测到的波长)波源运动影响波长，观察者运动影响波速，总效果如下： (其中表示观察者相对媒质的速度， 表示波源相对媒质的速度，都以观察者和波源相互趋近为正，媒质中的波速)第十七章 波动光学一、光的干涉§17-2 双缝干涉杨氏双缝实验 光程差各级明纹： 各级暗纹： 其它：菲涅耳双棱镜、菲涅耳双镜、洛埃德镜(半波损失)§17-3 光程与光程差光程 (即折射率与几何路程的乘积)(注意：此处为光在真空中的波长)§17-4 薄膜干涉——等倾条纹特点：入射角越大干涉级越低，越大对应的也越大，且纹间距离不等(外密内疏)。

保持不变§17-5 薄膜干涉——等厚条纹 保持不变① 垂直入射时，，有，劈尖膜(纹间距离相等，越小越疏松)两明(暗)纹间距离为，特殊：空气劈尖膜② 牛顿环， §17-6 迈克耳孙干涉仪①与严格垂直时，等倾干涉；与不严格垂直时，劈尖干涉；②是为补偿光程差的，使得光都穿透玻璃三次；③光程差为§17-7 干涉条纹的可见度可见度 (了解一下)二、光的衍射§17-9 单缝的夫琅禾。