大学物理下公式方法归纳整理打印.doc
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大学物理下归纳总结电学基本要求：1．会求解描述静电场的两个重要物理量：电场强度E和电势V2．掌握描述静电场的重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）3．掌握导体的静电平衡及应用；介质的极化机理及介质中的高斯定理主要公式：一、 电场强度1．点电荷场强：计算场强的方法（3种）1、点电荷场的场强及叠加原理点电荷系场强：连续带电体场强：（五步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写、分解、积分)2、静电场高斯定理：表达式：物理意义：表明静电场中，通过任意闭合曲面的电通量（电场强度沿任意闭合曲面的面积分），等于该曲面内包围的电荷代数和除以对称性带电体场强：（用高斯定理求解）3、利用电场和电势关系：二、电势电势及定义：1．电场力做功：2. 静电场安培环路定理：静电场的保守性质表达式：物理意义：表明静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分为03．电势：；电势差：电势的计算：1．点电荷场的电势及叠加原理点电荷电势：点电荷系电势：连续带电体电势：（四步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写、积分)2．已知场强分布求电势：定义法 三、静电场中的导体及电介质1. 弄清静电平衡条件及静电平衡下导体的性质2. 了解电介质极化机理，及描述极化的物理量—电极化强度, 会用介质中的高斯定理，求对称或分区均匀问题中的及界面处的束缚电荷面密度。
3. 会按电容的定义式计算电容典型带电体系的场强典型带电体系的电势均匀带电球面球面内球面外均匀带电球面均匀带电直线d< 3．磁场安培环路定理：（有旋场）表达式：物理意义：表明稳恒磁场中，磁感应强度B沿任意闭合路径的线积分，等于该路径内包围的电流代数和的倍称真空磁导率4. 洛伦兹力及安培力1）洛伦兹力： （磁场对运动电荷的作用力）2）安培力：（方向沿方向，或用左手定则判定）积分法五步走:1.建坐标系;2.取电流元;3.写;4.分解;5.积分.3）载流闭合线圈所受磁力矩：（要理解磁矩的定义及意义）5.介质中的磁场1）介质的磁化机理及三种磁介质2）有磁介质的安培环路定理： 电磁感应基本要求：1． 理解法拉第电磁感应定律和楞次定律的内容及物理意义；2． 会求解感应电动势及动生电动势的大小和方向；了解自感及互感；3． 掌握麦克斯韦方程组及意义，了解电磁波主要公式：1．法拉第电磁感应定律：，会用楞次定律判断感应电动势方向2．动生电动势注：感应电动势的方向沿的方向，从低电势指向高电势3．感生电动势及感生电场：4．麦克斯韦方程组及电磁波： 变化的磁场产生电场 变化的电场产生磁场波动光学基本要求：掌握杨氏双缝干涉、单缝衍射、劈尖干涉、光栅衍射公式；理解光程差的含义与半波损失发生条件及增透膜、增反膜原理；主要公式：1．光程差与半波损失光程差：几何光程乘以折射率之差：半波损失：当入射光从折射率较小的光疏介质投射到折射率较大的光疏密介质表面时，反射光比入射光有。 若两束相干光中一束发生半波损失，而另一束没有，则附加的光程差；若两有或两无，则无附加光程差2．杨氏双缝干涉：（D-缝屏距；d-双缝间距；k-级数）条纹特征：明暗相间均匀等间距直条纹，中央为零级明纹条纹间距与缝屏距D成正比，与入射光波长成正比，与双缝间距d成反比3．会分析薄膜干涉薄膜干涉 劈型膜 相邻条纹所对应的薄膜厚度之差 相邻条纹间距 牛顿环 r=明文r= (K=1,2,3,4，…)暗纹例如增透膜增反膜，劈尖牛顿环等4．单缝衍射：（f-透镜焦距；a-单缝宽度；k-级数）条纹特征：明暗相间直条纹，中央为零级明纹，宽度是其它条纹宽度的两倍条纹间距与透镜焦距成正比，与入射光波长成正比，与单缝宽度成反比5．衍射光栅：（为光栅常数，为衍射角）* 光栅方程：* 光栅明纹公式： 第K级光谱张角： 第K级光谱线宽度：（，条纹特征：条纹既有干涉又有衍射缺级条件 6．光的偏振：（为入射光强度，为两偏振化方向夹角）* 马吕斯定律：* 布儒斯特角：（为入射角，为折射角）*当入射角满足上述条件时，反射光为完全偏振光，且偏振化方向与入射面垂直；折射光为部分偏振光，且反射光线与折射光线垂直，即：量子物理基础主要内容：1.黑体辐射的实验规律不能从经典物理获得解释。 普朗克提出了能量量子化假设，从而成功地解释了黑体辐射的实验规律，并导致了量力学的诞生和许多近代技术量子概念：2.光电效应的实验规律无法用光的波动理论解释爱因斯坦提出了光子假设用爱因斯坦方程 hν= mv2/2 +w 解释了实验规律康普顿散射也证明了光的量子性3.德布罗意波(物质波)假设：任何实物粒子和光子一样都具有波粒二象性德布罗意关系式：光子：4.波函数的统计诠释微观粒子状态用波函数Ψ描述，波函数Ψ是概率幅，波函数的平方|Ψ|2表示粒子在某点于某时刻出现的概率密度微观粒子状态的演化用薛定谔方程描述5.不确定关系： (,普朗克常数)1. 黑体辐射： 幅出度 (对于白炽灯，P为功率，S为灯丝表面积)(1) 斯特藩—玻尔兹曼定律：M=σT 4 其中σ=5.67×10-8 W/(m2·K4) (2) 维恩位移律：λmT＝b 其中b=2.897×10-3 m·K2. 光电效应： ①光子的能量E= h；动量；质量；②光电效应方程：h=mv2+A 或 h＝h＋eUa，其中遏(截)止电压，红限频率；③在单位时间内, 从阴极释放的电子数N∝I/h （I为入射光强），饱和光电流im= N e 。 3. 康普顿散射：X射线与物质中电子相互作用引起散射光波长改变 (φ为散射角—反射光与入射光的夹角)康普顿波长==2.43×10-3 nm (φ=900时的)4. 实物粒子的波动性——德布罗意波粒子的能量E=h；粒子的动量当v< 里德伯常量R≈1.1×107 m-1，c为光速用上面第二式计算频率时13.6 eV的单位要化为焦耳，③ 氢原子吸收能量（如吸收光子），可从低能级跃迁到高能级当氢原子到达n→∞能级时，核外电子可以脱离核的束缚原子从n能级脱离核的束缚所需的最小能量称为氢原子的电离能（正值）： ④ 原子能级的实验证明：弗兰克—赫兹实验。
