大學(xué)物理復(fù)習(xí)提綱

1、11大學(xué)物理復(fù)習(xí)提綱大學(xué)物理（下）復(fù)習(xí)十、真空中的穩(wěn)恒磁場(chǎng)：（一）基本概念：1、電流密度：，方向沿該點(diǎn)的電場(chǎng)方向或正電荷運(yùn)動(dòng)方向。導(dǎo)體內(nèi) （此式對(duì)正負(fù)電荷q都成立，對(duì)電子q=e；v為載流子漂移速度）. 電流：， 對(duì)負(fù)電荷，規(guī)定電流沿v方向. 2、穩(wěn)恒電流：（穩(wěn)恒電流的條件）穩(wěn)恒電場(chǎng)：穩(wěn)定電荷分布產(chǎn)生的電場(chǎng)。 滿足 3、電動(dòng)勢(shì)：定量描述電源非靜電力做功本領(lǐng)的物理量。 或 4、歐姆定律微分形式： 若一段電路中既有靜電力又有非靜電力(稱為含源電路)，則歐姆定律中的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)為靜電性場(chǎng)強(qiáng)與非靜電性場(chǎng)強(qiáng)之和，即 積分形式： 一段電路(AB)的歐姆定律： 其中AB為該段電路的非靜電力產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) 全電路的歐姆

2、定律： (為全電路的總電動(dòng)勢(shì))5、磁矩：（I0為線圈電流，S為線圈面積，n為線圈法向，與I0成右旋關(guān)系）.6、磁感應(yīng)強(qiáng)度： 量值 ； 或 （）方向：試驗(yàn)線圈穩(wěn)定平衡后，其磁矩的方向。7、磁通量：8、霍耳效應(yīng)：在磁場(chǎng)中，載流導(dǎo)體上出現(xiàn)橫向電勢(shì)差的現(xiàn)象。（二）基本定律、定理：1、畢奧薩伐爾定律： 遵從磁場(chǎng)疊加原理，對(duì)一段載流導(dǎo)線L的磁場(chǎng)：2、運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)： 3、磁場(chǎng)中的高斯定理： ； 4、安培環(huán)路定理：磁介質(zhì)中，安培環(huán)路定理：. 磁場(chǎng)強(qiáng)度 ，M為介質(zhì)磁化強(qiáng)度. 對(duì)各向同性磁介質(zhì)，磁導(dǎo)率 磁場(chǎng)中的高斯定理和安培環(huán)路定理，分別說(shuō)明了磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)、有旋場(chǎng)。5、電流元所受磁場(chǎng)的作用力安培定律： ，6、載

3、流線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受磁力矩： 磁力矩總是要使線圈轉(zhuǎn)到它的磁矩方向與磁場(chǎng)方向相一致的位置，此時(shí)，7、運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受力洛侖茲力： 8、磁力的功： ； 當(dāng)恒定 （三）幾種典型載流導(dǎo)體的磁感應(yīng)強(qiáng)度公式：1、載流直導(dǎo)線： 2、圓形電流： 3、載流直螺線管： 4、無(wú)限長(zhǎng)載流直圓柱體： 5、螺繞環(huán)： 6、面密度(單位寬度的電流)為的無(wú)限大均勻帶電平面兩側(cè)的磁場(chǎng)： （勻強(qiáng)磁場(chǎng)）7、電荷在空間中激發(fā)的磁場(chǎng)： 十二、電磁感應(yīng)：（一）法拉第電磁感應(yīng)定律： ， N匝線圈：說(shuō)明：（1）這是計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的普遍適用公式，但必須在閉合回路情況下計(jì)算。 （2）公式中“-”號(hào)表示電動(dòng)勢(shì)的方向，是楞次定律的數(shù)學(xué)表示，它表

4、明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)總是反抗磁通量的變化。（二）動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)： 當(dāng)、三者互相垂直時(shí)， （三）感生電動(dòng)勢(shì)、渦旋電場(chǎng)： 上式說(shuō)明，變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)是渦旋場(chǎng)。（四）自感：1、自感系數(shù)：； 2、自感電動(dòng)勢(shì)：； 3、自感磁能：（五）互感：1、互感系數(shù)： ； ； ；12為由線圈2產(chǎn)生的穿過(guò)線圈1的磁通量，M12 稱為線圈 2 對(duì)線圈 1 的互感系數(shù)。2、互感電動(dòng)勢(shì)：； 12為線圈2的電流變化在線圈1中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)。（六）磁場(chǎng)能量：1、磁場(chǎng)能量密度：；對(duì)均勻磁介質(zhì) 2、磁場(chǎng)能量：十三、麥克斯韋方程組 電磁波：（一）位移電流變化的電場(chǎng)：1、位移電流： ； 2、位移電流密度： （二）麥克斯韋方程組的積分形式： ；

5、； （三）麥克斯韋方程組的微分形式：（四）無(wú)阻尼自由電磁振蕩：1、振蕩方程： 2、周期和頻率： ， ， 3、總能量： （五）電磁波：交替變化的電磁場(chǎng)在空間的傳播過(guò)程，就是電磁波。1、平面電磁波的波動(dòng)方程： 2、平面電磁波的基本性質(zhì)：（1）、（或，或）三者相互垂直，電磁波是橫波。（2）和同位相。 （3）。 （4）真空中，。3、電磁波的能量密度：4、電磁波的能流密度（輻射強(qiáng)度，坡印廷矢量）： 意義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)與傳播方向垂直的單位面積的能量。5、平面電磁波：能流密度；平均能流密度；平均輻射功率（六）電磁波譜：各種電磁波在真空中的傳播速度相等。若按頻率（或波長(zhǎng)）的順序排列成譜，即電磁波譜。十四、光

6、的干涉：（一）光波的相干條件和相干疊加：光波的相干條件是光矢量振動(dòng)的頻率相同、振動(dòng)方向相同、位相相同或位相差恒定。滿足相干條件的兩束光的迭加是相干疊加，其合成光強(qiáng)為： 即 （二）楊氏雙縫干涉： （三）薄膜干涉（反射光干涉）： 上式中是否有，取決于、相互間的大小。半波損失：光從光疏介質(zhì)(n小)射向光密介質(zhì)(n大)，反射光會(huì)有半波損失。（四）劈尖干涉： 玻璃劈尖： ，n1=n3=1(空氣), n2=n(玻璃), i=0 (垂直入射) n為劈尖的折射率空氣劈尖：, n1=n3 (玻璃), n2=1(空氣), i=0 (垂直入射)（五）牛頓環(huán)： 設(shè) R為平凸透鏡的半徑，rk為k級(jí)牛頓環(huán)的半徑，n2為平

7、凸透鏡與一塊平板玻璃間的空氣隙的折射率。 中心處，ek=0， 為暗斑。 （六）邁克爾遜干涉儀： e為M1鏡移動(dòng)的距離，N為干涉條紋移動(dòng)數(shù)目。十五、光的衍射：（一）惠更斯菲涅耳原理：子波相干疊加原理，即從同一波面上各點(diǎn)發(fā)出的子波可以相互疊加產(chǎn)生干涉。（二）夫瑯和費(fèi)單縫衍射：由菲涅耳半波帶法得到：中央明紋： =0明紋極大條件： = （a為單縫寬度）暗紋極小條件： =中央明紋寬度： ； 第級(jí)明紋寬度： （三）光柵衍射：光柵衍射是光柵中各單縫的衍射光的相互疊加。光柵常數(shù) d = a + b光柵方程： （主極大明紋條件）缺級(jí)公式： 暗紋條件： 相鄰主極大間有N1個(gè)暗紋和N2個(gè)次極大。（四）圓孔衍射 光學(xué)

8、儀器的分辨率：1、愛(ài)里光斑對(duì)應(yīng)的第一衍射角： 2、最小分辨角：（為通光直徑）； 3、光學(xué)儀器分辨率： （四）倫琴射線的衍射：布喇格公式： 式中，為掠射角。十六、光的偏振：（一）自然光、線偏振光、部分偏振光的概念：1、偏振光的產(chǎn)生和檢驗(yàn)方法2、馬呂斯定律： 注意式中各量的意義。3、布儒斯特定律： 式中，為布儒斯特角（起偏角），。當(dāng)入射角為布儒斯特角時(shí)，反射光就變?yōu)檎駝?dòng)方向垂直于入射面的完全偏振光，而折射光仍為平行振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的部分偏振光。4、圓偏振光、橢圓偏振光、偏振光的干涉（不考）：一定厚度的晶片引起o光和e光之間產(chǎn)生的光程差，這樣的晶片為四分之一波片；引起光程差的晶片為二分之一波片。通過(guò)厚度為

9、的晶片后o光和e光之間的位相差為：十七、狹義相對(duì)論基礎(chǔ)：（一）伽利略變換：1、坐標(biāo)變換：，2、速度變換：，經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀：長(zhǎng)度和時(shí)間的測(cè)量與參照系無(wú)關(guān)。（二）愛(ài)因斯坦假設(shè)：1、相對(duì)性原理：物理定律對(duì)一切慣性參照系都是等價(jià)的。2、光速不變?cè)恚涸谒袘T性參照系中，真空中的光速都為。（三）洛侖茲變換：S 系相對(duì)S系沿 ox 軸以 速度u 運(yùn)動(dòng)1、坐標(biāo)變換： 逆變換：2、速度變換： 3、長(zhǎng)度收縮：； 4、時(shí)間膨脹：（四）相對(duì)論中的質(zhì)量、動(dòng)量和能量：1、質(zhì)量和動(dòng)量： ； 2、能量：，； 3、動(dòng)能：， 靜能: E0=m0c2 4、動(dòng)量與能量的關(guān)系：； 5、對(duì)于光子：，, ，十八、量子光學(xué)基礎(chǔ)：（一）絕

10、對(duì)黑體輻射的兩條定律：1、斯特藩玻耳茲曼定律：， 式中， 。2、維恩位移定律：， 式中， （二）普朗克假設(shè) 普朗克公式：1、普朗克假設(shè)：輻射和吸收時(shí)的能量為最小能量份額的整數(shù)倍， 2、普朗克公式：， 與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合得很好?。ㄈ┕庾蛹僭O(shè) 愛(ài)因斯坦方程：1、光子假設(shè)：光是光子流，光子的能量，能流密度是，式中是單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于光傳播方向的單位面積上的光子數(shù)。2、愛(ài)因斯坦方程： 3、紅限頻率： 按照光子假設(shè)能圓滿地解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。（四）康普頓散射：1、康普頓散射公式： 2、康普頓散射的解釋：光子與自由電子碰撞，光子能量的一部分傳遞給電子，因而光子的頻率減小，波長(zhǎng)變大。（五）光的波粒二象性：描述粒子性的能量、動(dòng)量與描述波動(dòng)性的頻率、波長(zhǎng)之間的關(guān)系為 ； 十九、原子的量子理論：（一）玻爾的氫原子理論：1、光譜線的波數(shù)公式：；若，就給出巴爾末譜線系。2、玻爾三條假設(shè)：定態(tài)假設(shè)；軌道角動(dòng)量量子化假設(shè)；頻率條件假設(shè)。在這三條假設(shè)的基礎(chǔ)上，玻爾導(dǎo)出電子的定態(tài)軌道半徑和定態(tài)能量，； ，當(dāng)時(shí)，（玻爾半徑），（氫原子的基態(tài)能量）。（二）實(shí)物粒子的波粒二象性：1、粒子的能量： ； 2、粒子的動(dòng)量：