大学物理复习提纲

1、11大学物理复习提纲大学物理（下）复习十、真空中的稳恒磁场：（一）基本概念：1、电流密度：，方向沿该点的电场方向或正电荷运动方向。导体内 （此式对正负电荷q都成立，对电子q=e；v为载流子漂移速度）. 电流：， 对负电荷，规定电流沿v方向. 2、稳恒电流：（稳恒电流的条件）稳恒电场：稳定电荷分布产生的电场。 满足 3、电动势：定量描述电源非静电力做功本领的物理量。 或 4、欧姆定律微分形式： 若一段电路中既有静电力又有非静电力(称为含源电路)，则欧姆定律中的场强应为静电性场强与非静电性场强之和，即 积分形式： 一段电路(AB)的欧姆定律： 其中AB为该段电路的非静电力产生的电动势 全电路的欧姆

2、定律： (为全电路的总电动势)5、磁矩：（I0为线圈电流，S为线圈面积，n为线圈法向，与I0成右旋关系）.6、磁感应强度： 量值 ； 或 （）方向：试验线圈稳定平衡后，其磁矩的方向。7、磁通量：8、霍耳效应：在磁场中，载流导体上出现横向电势差的现象。（二）基本定律、定理：1、毕奥萨伐尔定律： 遵从磁场叠加原理，对一段载流导线L的磁场：2、运动电荷的磁场： 3、磁场中的高斯定理： ； 4、安培环路定理：磁介质中，安培环路定理：. 磁场强度 ，M为介质磁化强度. 对各向同性磁介质，磁导率 磁场中的高斯定理和安培环路定理，分别说明了磁场是无源场、有旋场。5、电流元所受磁场的作用力安培定律： ，6、载

3、流线圈在匀强磁场中所受磁力矩： 磁力矩总是要使线圈转到它的磁矩方向与磁场方向相一致的位置，此时，7、运动电荷在磁场中所受力洛仑兹力： 8、磁力的功： ； 当恒定 （三）几种典型载流导体的磁感应强度公式：1、载流直导线： 2、圆形电流： 3、载流直螺线管： 4、无限长载流直圆柱体： 5、螺绕环： 6、面密度(单位宽度的电流)为的无限大均匀带电平面两侧的磁场： （匀强磁场）7、电荷在空间中激发的磁场： 十二、电磁感应：（一）法拉第电磁感应定律： ， N匝线圈：说明：（1）这是计算感应电动势的普遍适用公式，但必须在闭合回路情况下计算。 （2）公式中“-”号表示电动势的方向，是楞次定律的数学表示，它表

4、明感应电动势总是反抗磁通量的变化。（二）动生电动势： 当、三者互相垂直时， （三）感生电动势、涡旋电场： 上式说明，变化磁场产生的电场是涡旋场。（四）自感：1、自感系数：； 2、自感电动势：； 3、自感磁能：（五）互感：1、互感系数： ； ； ；12为由线圈2产生的穿过线圈1的磁通量，M12 称为线圈 2 对线圈 1 的互感系数。2、互感电动势：； 12为线圈2的电流变化在线圈1中产生的互感电动势。（六）磁场能量：1、磁场能量密度：；对均匀磁介质 2、磁场能量：十三、麦克斯韦方程组 电磁波：（一）位移电流变化的电场：1、位移电流： ； 2、位移电流密度： （二）麦克斯韦方程组的积分形式： ；

5、； （三）麦克斯韦方程组的微分形式：（四）无阻尼自由电磁振荡：1、振荡方程： 2、周期和频率： ， ， 3、总能量： （五）电磁波：交替变化的电磁场在空间的传播过程，就是电磁波。1、平面电磁波的波动方程： 2、平面电磁波的基本性质：（1）、（或，或）三者相互垂直，电磁波是横波。（2）和同位相。 （3）。 （4）真空中，。3、电磁波的能量密度：4、电磁波的能流密度（辐射强度，坡印廷矢量）： 意义：单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的能量。5、平面电磁波：能流密度；平均能流密度；平均辐射功率（六）电磁波谱：各种电磁波在真空中的传播速度相等。若按频率（或波长）的顺序排列成谱，即电磁波谱。十四、光

6、的干涉：（一）光波的相干条件和相干叠加：光波的相干条件是光矢量振动的频率相同、振动方向相同、位相相同或位相差恒定。满足相干条件的两束光的迭加是相干叠加，其合成光强为： 即 （二）杨氏双缝干涉： （三）薄膜干涉（反射光干涉）： 上式中是否有，取决于、相互间的大小。半波损失：光从光疏介质(n小)射向光密介质(n大)，反射光会有半波损失。（四）劈尖干涉： 玻璃劈尖： ，n1=n3=1(空气), n2=n(玻璃), i=0 (垂直入射) n为劈尖的折射率空气劈尖：, n1=n3 (玻璃), n2=1(空气), i=0 (垂直入射)（五）牛顿环： 设 R为平凸透镜的半径，rk为k级牛顿环的半径，n2为平

7、凸透镜与一块平板玻璃间的空气隙的折射率。 中心处，ek=0， 为暗斑。 （六）迈克尔逊干涉仪： e为M1镜移动的距离，N为干涉条纹移动数目。十五、光的衍射：（一）惠更斯菲涅耳原理：子波相干叠加原理，即从同一波面上各点发出的子波可以相互叠加产生干涉。（二）夫琅和费单缝衍射：由菲涅耳半波带法得到：中央明纹： =0明纹极大条件： = （a为单缝宽度）暗纹极小条件： =中央明纹宽度： ； 第级明纹宽度： （三）光栅衍射：光栅衍射是光栅中各单缝的衍射光的相互叠加。光栅常数 d = a + b光栅方程： （主极大明纹条件）缺级公式： 暗纹条件： 相邻主极大间有N1个暗纹和N2个次极大。（四）圆孔衍射 光学

8、仪器的分辨率：1、爱里光斑对应的第一衍射角： 2、最小分辨角：（为通光直径）； 3、光学仪器分辨率： （四）伦琴射线的衍射：布喇格公式： 式中，为掠射角。十六、光的偏振：（一）自然光、线偏振光、部分偏振光的概念：1、偏振光的产生和检验方法2、马吕斯定律： 注意式中各量的意义。3、布儒斯特定律： 式中，为布儒斯特角（起偏角），。当入射角为布儒斯特角时，反射光就变为振动方向垂直于入射面的完全偏振光，而折射光仍为平行振动占优势的部分偏振光。4、圆偏振光、椭圆偏振光、偏振光的干涉（不考）：一定厚度的晶片引起o光和e光之间产生的光程差，这样的晶片为四分之一波片；引起光程差的晶片为二分之一波片。通过厚度为

9、的晶片后o光和e光之间的位相差为：十七、狭义相对论基础：（一）伽利略变换：1、坐标变换：，2、速度变换：，经典力学的时空观：长度和时间的测量与参照系无关。（二）爱因斯坦假设：1、相对性原理：物理定律对一切惯性参照系都是等价的。2、光速不变原理：在所有惯性参照系中，真空中的光速都为。（三）洛仑兹变换：S 系相对S系沿 ox 轴以 速度u 运动1、坐标变换： 逆变换：2、速度变换： 3、长度收缩：； 4、时间膨胀：（四）相对论中的质量、动量和能量：1、质量和动量： ； 2、能量：，； 3、动能：， 静能: E0=m0c2 4、动量与能量的关系：； 5、对于光子：，, ，十八、量子光学基础：（一）绝

10、对黑体辐射的两条定律：1、斯特藩玻耳兹曼定律：， 式中， 。2、维恩位移定律：， 式中， （二）普朗克假设 普朗克公式：1、普朗克假设：辐射和吸收时的能量为最小能量份额的整数倍， 2、普朗克公式：， 与实验结果符合得很好！（三）光子假设 爱因斯坦方程：1、光子假设：光是光子流，光子的能量，能流密度是，式中是单位时间内通过垂直于光传播方向的单位面积上的光子数。2、爱因斯坦方程： 3、红限频率： 按照光子假设能圆满地解释光电效应的实验规律。（四）康普顿散射：1、康普顿散射公式： 2、康普顿散射的解释：光子与自由电子碰撞，光子能量的一部分传递给电子，因而光子的频率减小，波长变大。（五）光的波粒二象性：描述粒子性的能量、动量与描述波动性的频率、波长之间的关系为 ； 十九、原子的量子理论：（一）玻尔的氢原子理论：1、光谱线的波数公式：；若，就给出巴尔末谱线系。2、玻尔三条假设：定态假设；轨道角动量量子化假设；频率条件假设。在这三条假设的基础上，玻尔导出电子的定态轨道半径和定态能量，； ，当时，（玻尔半径），（氢原子的基态能量）。（二）实物粒子的波粒二象性：1、粒子的能量： ； 2、粒子的动量：