哈里德课件

1、第八章 狭义相对论,23-1 狭义相对论的基本原理和方法 23-2 狭义相对论的时空观 23-3 洛伦兹变换 23-4 相对论的动力学基础,计划学时：,本章目录,(1)相对性假设,内容:物理定律对所有惯性参考系中的观察者来 说是相同的，没有哪一个参考系是特殊的。,(2)光速假设,内容:光在真空中的速率沿各个方向在所有惯性 参考系中具有相同的值c。, 是对实验事实的直接表达,或:自然界有一个极限速率c，它沿各个方向 在所有惯性参考系中是相同的。,一.两个假设,23-1 狭义相对论的基本原理和方法,光速测定实验结果, 贝托齐实验, 光速假设的检验 介子衰变实验。

2、本章目录,19-1 法拉第电磁感应定律 19-2 楞次定律 19-3 感应与能量转换 19-4 感生电场 19-5 电感器与电感 19-6 自感与互感 19-7 磁场中所储存的能量 磁场的能量密度,计划学时：,第19章 电磁感应,19-1 法拉第电磁感应定律,电流回路磁场,力矩,力矩磁场,电流？,1820年 ： 奥斯特实验：电 磁,1821 1831年：法拉第实验：磁 电,对称性,磁体相对于回路运动时，电流表显示导线回路中出现电流。,实验一：,感应电流；电磁感应现象；感应电动势,当刚合下开关S(接通右边线圈中的电流)或刚打开它(切断右边线圈中的电流)时，电流计显示左边线圈中的出现。

3、第24章 光子和物质波,本章目录,24-1 黑体辐射 能量子 24-2 光子 光电效应 24-3 光子的动量 康普顿效应 24-4 光作为一种概率波 24-5 实物粒子和物质波 24-6 海森伯不确定关系 24-7 薛定谔方程 24-8 薛定谔方程的简单应用,计划学时：,热辐射的定量描述,物体热辐射总能量及能量按波长分布都决定于温度,单色辐射本领 ： 温度为T 的物体在单位时间内，从单位面积上发射的、波长介于 和+d 之间的辐射能 与d的比值.,24-1 黑体辐射 能量子,一、热辐射,物体辐射的能量与其温度有关,故将物体这种由温度决定的电磁辐射现象称为热辐射,二、黑体辐射,黑。

4、第20章 电磁场与电磁波,本章目录,20-1 涡旋电场和位移电流 20-2 电磁场 麦克斯韦方程组 20-3 电磁波 20-4 麦克斯韦彩虹 20-5 能量传输和玻印亭矢量 20-6 辐射压强,计划学时：,麦克斯韦假说： 随时间变化的磁场会在周围空间激发感生电场,20-1 涡旋电场和位移电流,一、涡旋电场,二、位移电流,A1、A2两曲面对应同一路径L，但穿过两曲面的传导电流不相同。,考虑电容器充放电过程，安培环路定理不再适用，需要加以修正。,在电容器左极板带电表面取一扁平高斯面,根据由介质存在时的高斯定理,则，可得,麦克斯韦把电位移通量对时间的变化率叫做位。

5、第22章 光的衍射 光的偏振,本章目录,22-1 光的衍射和光的波动理论 22-2 单缝衍射 22-3 圆孔衍射 光学仪器的分辨率 22-4 双缝衍射 22-5 衍射光栅 22-6 X射线衍射 22-7 光的偏振,计划学时：,22-1 光的衍射和光的波动理论,衍射现象,波遇到障碍物时，绕过障碍物进入几何阴影区。,波长和障碍物的大小可相比拟时就能观察到明显的衍射现象。,一、菲涅耳亮斑,2、惠更斯菲涅耳原理,惠更斯原理,波面上的每一点均为发射子波的波源，这些子波的包络面即新的波阵面,菲涅耳原理, 对子波的振幅和相位作了定量描述,波面上各面元 子波源, 空间任一点振动为。

6、第15章 静电场中的导体和电介质 电容和电容器,本章目录,15-1 静电场中的导体 15-2 孤立导体的电容 15-3 电容器及其电容 15-4 电容器电容的计算 15-5 电容器的并联和串联 15-6 电场中所存储的能量 15-7 有电介质的电容器 15-8 从原子观点看电介质 15-9 电介质与高斯定理,计划学时：,15-1 静电场中的导体,一、导体的静电平衡条件,要计算静电平衡时的电场分布， 首先要知道其电荷分布。,1.导体内无净电荷（ ），电荷只分布于导体表面,1）实心导体（只有外表面）,二、静电平衡条件下，导体上的电荷分布,2）空腔导体（有内、外表面），腔内无电。

7、第25章 原子统论,本章目录,25-1 氢原子光谱和玻尔理论 25-2 再论氢原子 25-3 电子的自旋 施特恩-盖拉赫实验 25-4 原子的壳层结构 25-5 激光器和激光,计划学时：,25-1 氢原子光谱和玻尔理论,一、卢瑟福的原子核型结构,1911年（英）卢瑟福用 粒子轰击原子，探索原子内部结构，并提出原子的有核模型（行星模型）。,根据卢瑟福原子核型结构，由经典理论可推断： 原子不稳定,发射连续光谱：,说明：经典理论的结论与实验事实不符！ 经典理论无法解释原子核型结构！,实验表明： 原子相当稳定，且测得原子光谱是不连续的谱线。,二、氢原子光谱,氢。

8、第12章 电荷与电场,本章目录,12-1 电荷 12-2 库仑定律 12-3 电场 电场线 12-4 电场强度的计算 12-5 外电场中的点电荷 12-6 外电场中的电偶极子,计划学时：,电磁学（电现象和磁现象的综合),第12章 电荷与电场,奥斯特 H. C. Oersted（丹麦） 电磁间的联系 法拉第 M. Faraday（英国） 有物理直觉和想象才能的、真正的天才实验家 麦克斯韦 J. C. Maxwell(英国) 采用了新概念将构想发展成数学形式，从而使电磁学建立在了坚固的理论基础上,12-1 电荷,正电荷和负电荷,电中性：正负电荷平衡,静电力,静电:电荷是彼此相对静止，或非常缓慢地运动。,。

9、本章目录,18-1 毕奥-萨伐尔定律及其应用 18-2 平行载流长直导线间的相互作用 18-3 磁场的高斯定理和安培环路定理 18-4 磁介质的磁化 18-5 有磁介质存在时的安培环路定理 磁场强度 18-6 铁磁质,计划学时：,第18章 电流的磁场 磁介质,18-1 毕奥-萨伐尔定律及其应用,1820年: 奥斯特发现电流的磁效应,电流元 在P点激发微元磁感应强度,毕奥-萨伐尔定律,电流元产生磁场的规律,与点电荷电场公式作用地位等价。,电流元产生的磁场,电流L产生的磁场,利用毕萨定律，原则上可计算任意电流系统产生的磁场的磁感应强度。,求解电流磁场分布基本思路：,一。

10、本章目录,13-1 电通量 13-2 库仑定律的另一种形式高斯定理 13-3 高斯定理的应用,计划学时：,第13章 高斯定理,13-1 电通量,一、通量的概念,体积流量,任意矢量场,通量:表示面积与穿过该面积的场的乘积。,二、电通量,微元分析法：以平代曲； 以不变代变。,穿过高斯面的电通量正比于穿过该面的电场线的净条数。,13-2 库仑定律的另一种形式高斯定理,高斯定理涉及穿过一闭合面（高斯面）电通量与该面所包围的净电荷的关系.,上式为当电荷位于真空中或空气中的高斯定理，后面将介绍诸如云母、油类、或玻璃等材科的环境中的高斯定理.,由高斯定律导。

11、第17章 磁场,本章目录,17-1 磁感应强度和磁感应线 17-2 磁场对运动电荷的作用 17-3 回旋加速器与同步加速器 17-4 霍尔效应 17-5 磁场对载流导线的作用,计划学时：,一、磁感应强度,17-1 磁感应强度和磁感应线,定义：,写为矢量方程:,-式中 为速度为 带电量为 的带电粒子在磁场中受力大小,右手螺旋定则:,二、磁感应线 -用场线描述空间矢量场的分布,部分磁铁磁感应线示例,一、 洛仑兹力,17-2 磁场对运动电荷的作用,二. 带电粒子在电磁场中的运动,匀速 直线 运动,匀速率圆周运动,等螺距螺旋线运动,17-3 回旋加速器与同步加速器,用于产生高能粒。

12、第1章 质点运动学,本章目录,1-1 质点 参考系 1-2 位置矢量与位移 1-3 速度 1-4 加速度 1-5 加速度为恒矢量时质点的运动 1-6 圆周运动 1-7 相对运动,计划学时：,1、质点 具有质量、占有位置，但无形状和大小的点。,1-1 质点 参考系,一、质点 质点系 刚体, 研究问题中物体的形状和大小可以忽略不计； 物体上各点的运动情况相同； 各点运动对总体运动影响不大。,注意,例：,研究网球运动轨迹,研究飞碟运动轨迹,2.质点系由多个质点的集合,3.刚体 在外力作用下不产生形变的连续质点的集合体。 特点：刚体内任意两点间的距离始终保持不变。,1. 参。

13、第9章 气体动理论,本章目录,9-1 平衡态 理想气体 9-2 理想气体的压强 分子的平动动能 9-3 能量均分定理和理想气体的热力学能 9-4 分子的平均自由程和碰撞频率 9-5 气体分子的麦克斯韦速率分布律,计划学时：,不受外界影响时，宏观量不随时间变化的状态。（不传热、不做功，内部无热核反应、化学反应，达到热平衡、力学平衡、化学平衡）,以系统处于平衡态时，描述系统状态的参数。,如：,状态参量：,9-1 平衡态 理想气体,系统从一个状态变化到另一状态，所经历的一系列中间状态无限接近平衡状态的过程,平衡过程：,一、平衡态,二、理想气体,气。

14、第7章 振 动,本章目录,1-1 简谐运动 1-2 简谐运动的力定律 1-3 简谐运动中的能量 1-4 角简谐振子 1-5 摆 1-6 圆简谐运动与匀速圆周运动 1-7 阻尼简谐运动 1-8 受迫振动与共振 1-9 简谐运动的合成,计划学时：,7-1 简谐运动,一、简谐运动方程,谐运动（周期运动）：任何在固定的时间间隔内重复 本身的运动,简谐运动判据1：若质点的运动方程可用时间 t 的正、余弦函数形式表示，则质点作简谐运动,式中 ， ， 为简谐运动特征量,质点离开坐标原点的位移 x 为：,简谐运动方程,SI单位：赫兹（Hz），即 1 Hz=1 次每秒=1 s-1,振动的频率 ：每秒钟 完。

15、第3章 功和能,本章目录,3-1 功 功率 3-2 动能 功-动能定理 3-3 保守力与非保守力 势能 3-4 机械能守恒定律 势能曲线 3-5 功能原理 3-6 能量守恒定律,计划学时：2,3-1 功 功率,一、恒力的功,功是标量(代数量),1、功的符号,2、功的单位焦耳(J),功的量纲为：,二、变力的功,1、一维情形,元功：,2、三维情形,直角坐标系：,元功：,W总=W1+W2+,3、几个力做的净功,三、功率,一个力所做的功对时间的变化率称为该力的功率,平均功率：,瞬时功率：,功率的单位：W 瓦特（SI）、hp 马力（英制）,3-2 动能 功-动能定理,一、动能,质点的动能：,物体的动能。

16、第4章 质点系 动量,本章目录,4-1 质心 质心运动定律 4-2 动量 冲量-动量定理 4-3 质点系的动量动量 4-4 动量守恒定律 4-5 变质量系统-火箭 4-6 碰撞,计划学时：2,4-1 质心 质心运动定律,一、质心,特殊点 质量中心（质心）,特点,1、运动中，好像物体的所有质量都集中在该点；,2、作用在物体上的力好像都作用在该点。,二、质心位置的确定,两个质点构成的系统,定义质心位置为：,对n个质点构成的系统，质心位置矢量为：,直角坐标系中，质心的位置：,分立的质点系,质量连续分布密度均匀的质点系,三、质心运动定律,质心速度：,质心加速度：,n个。

17、第8章 波,本章目录,8-1 波动及其基本特性 8-2 简谐波的描述 8-3 波的能量和能流密度 8-4 惠更斯原理 波的衍射 8-5 波的叠加原理 波的干涉 8-6 驻波 半波损失 8-7 多普勒效应 超声波和冲击波,计划学时：,一、波与质点,8-1 波动及其基本特性,质点：能传递能量的一个小的物质的集中； 波：能量的扩展分布。,二、波的类型,(1)机械波 水波、声波、地震波、,三、横波与纵波,横波：线元位移方向波的传播方向,(3)物质波 与电子、质子、原子、分子相联系的。,(2)电磁波 可见光、紫外线、无线电波、X射线、,横波：线元位移方向波的传播方向,8-2 简谐。

18、第2章 牛顿定律及其应用,本章目录,2-1 牛顿定律 2-2 力学的单位制和量纲 2-3 几种常见的力 2-4 牛顿定律的应用 2-5 非惯性系中的力学问题 2-6 流体曳力与终极速率,计划学时：2,2-1 牛顿定律,一、牛顿第一定律 惯性参照系,1、牛顿第一定律,若 ，则物体的速度不会改变。,如何判断一个参考系是惯性系？,实际上：力、运动、参考系三者不是互相独立的。 惯性系是理想模型，其存在是牛顿力学的基础和前提。,对于日常运动的研究和实验，地面可作为近似程度相当好的惯性系；而相对地面加速运动的参考系是非惯性系。 重要性质： 相对已知惯性系静止。

19、第5章 刚体的转动,本章目录,5-1 刚体转动的描述 5-2 刚体的转动动能 转动惯量 5-3 力矩 转动定律 5-4 转动中的功和能 5-5 角动量 角动量守恒定律,计划学时:,平动：刚体运动时,其上任意两点连线的方位始终不 变的刚体运动。,刚体：大小、形状需考虑，而其变化不需考虑的物体。,特点：任意两质点间距离不变。,一、刚体的运动形式,5-1 刚体转动的描述,一般运动:平动与转动的叠加。,转动: 刚体上各质点都绕同一直线所做的圆周运动。 该直线叫刚体的转轴。,(1)角位置,线量：在自然坐标系下，以运动曲线为基准的基本 参量。,角量：在极坐标系下,。

20、第6章 流体,本章目录,6-1 理想流体 稳定流动 6-2 连续性方程 6-3 理想流体稳定流动的功能关系伯努利方程,计划学时：,6-1 理想流体 稳定流动,所谓理想流体是指绝对不可压缩的、完全没有粘性的流体。,一、理想流体,在不同时刻，通过任一固定点的流速不随时间改变，这处流动称为稳定流动。,二、稳定流动,三、流线和流管,注意,流线的切线方向代表位于该点流体微团的运动方向； 流线的疏密代表流速的大小； 流线不能相交； 稳定流动的流线形状不随时间变化。,1、流线,流线,2、流管,注意,流线不能穿过流管管壁； 流管内外的流体不能相混。,6-2 。