医用物理学复习总结

1、医用物理学复习总结第一章第一章 力学基本定律力学基本定律 质点力学质点力学1. 1. 描述质点运动的物理量描述质点运动的物理量位矢位矢( )( )( )( )r tx t iy t jz t k位移位移21212121()()()rrrxx iyyjzz k 速度矢量速度矢量drvdtdxdydzijkdtdtdt速率：速率：222xyzvvvvdsvdt加速度矢量加速度矢量22222222dvd rd xd yd zaijkdtdtdtdtdt医用物理学复习总结2. 2. 角量角量- -圆周运动的描述圆周运动的描述角坐标：角坐标：角位移：角位移：21 角速度：角速度：ddt方向：右手螺旋法则

2、方向：右手螺旋法则角加速度：角加速度：22dddtdt匀角加速圆周运动匀角加速圆周运动是恒量是恒量t020021tt tdtd00 tdt00 一般圆周运动一般圆周运动)(20202医用物理学复习总结3.3.角量与线量的关系角量与线量的关系位位 移：移：dsRd线速度：线速度：dsdvRRdtdt法向加速度：法向加速度：2nvaR切向加速度：切向加速度：dvdaRRdtdt22naaa医用物理学复习总结4、牛顿运动定律、牛顿运动定律 动能和动能定理动能和动能定理 bardFdWWkkakbabEEEmvmvW222121初初末末内内外外kkEEWW 功能原理功能原理0KKEEWWW 保保守守内

3、内力力非非保保守守内内力力外外机械能守恒定律机械能守恒定律0 非非保保守守内内力力外外WW00 非非保保守守内内力力外外和和或或WW医用物理学复习总结5、冲量、冲量dIfdt21ttIfdt6.动量动量Pmv分量式：分量式：,xxyyzzPmv PmvPmv7.动量定理动量定理,fdtdp2121ttfdtPP力的冲量等于质点的动量的增量。力的冲量等于质点的动量的增量。质点的动量定理质点的动量定理合外力的冲量等于质点系总动量的增量合外力的冲量等于质点系总动量的增量质点系的动量定理质点系的动量定理8、质心运动定理、质心运动定理0CFm a外医用物理学复习总结9.动量守恒定律动量守恒定律当系统受合

4、外力为零，即当系统受合外力为零，即 0iF iiiPm v则恒矢量10.两体碰撞两体碰撞完全弹性碰撞（完全弹性碰撞（e=1):总动量守恒；机械能守恒总动量守恒；机械能守恒11.力矩力矩,sinMrF MrF12.角动量（动量矩）角动量（动量矩）(),Lrm vrP完全非弹性碰撞（完全非弹性碰撞（e-0):总动量守恒；总动量守恒； 机械能损失最大，机械能不守恒。碰撞后两物体不分开机械能损失最大，机械能不守恒。碰撞后两物体不分开非完全弹性碰撞（非完全弹性碰撞（0e1)：总动量守恒；机械能不守恒：总动量守恒；机械能不守恒医用物理学复习总结13.角动量定理角动量定理dLMdt力矩等于质点角动量对时间的

5、变化率。力矩等于质点角动量对时间的变化率。221121ttttGMdtdLLL 作用于质点上的力对某一点的冲量矩等于质点对该点的作用于质点上的力对某一点的冲量矩等于质点对该点的角动量的增量。角动量的增量。14.质点的角动量守恒定律质点的角动量守恒定律若质点所受力矩为零，即若质点所受力矩为零，即 0M 0,dLLdt则恒矢量。医用物理学复习总结刚体力学刚体力学1.转动惯量转动惯量2,i iiJmr2Jr dm2.转动动能转动动能212kEJ3.力对轴的力矩力对轴的力矩ZMF r4.刚体转动定律刚体转动定律dMJJdt5.力矩的功力矩的功dWMd21WMd医用物理学复习总结6.刚体定轴转动的动能定

6、理刚体定轴转动的动能定理2221211122kkWJJEE7.刚体的角动量刚体的角动量LJ8.定轴转动刚体的角动量定理定轴转动刚体的角动量定理()ZM dtd J000()()tZtM dtd JJJ外力矩对刚体的冲量矩等于刚体角动量的增量。外力矩对刚体的冲量矩等于刚体角动量的增量。9.刚体角动量守恒定理刚体角动量守恒定理若绕定轴转动的刚体所受的合外力矩为零，即若绕定轴转动的刚体所受的合外力矩为零，即MZ=0 则则 LZ=常量常量医用物理学复习总结质点和刚体运动规律对照表质点和刚体运动规律对照表医用物理学复习总结第第2章章 流体力学流体力学Sv 恒量212pvgh常量212pv常量一、理想流体

7、连续性方程一、理想流体连续性方程二、伯努利方程二、伯努利方程理想流体沿水平方向作稳定流动理想流体沿水平方向作稳定流动, ,伯努利方程伯努利方程三、雷诺数三、雷诺数Re vrRe医用物理学复习总结第第3章章 振动和波振动和波kxF 0222 xdtxd 2020)v(xA 1、简谐振动的、简谐振动的基本特征基本特征及其表示及其表示线性回复力线性回复力微分方程微分方程积分得其通解为：积分得其通解为：简谐振动的运动方程简谐振动的运动方程，A、 是积分常量是积分常量)cos(0tAx000 sinAv mk kEkEA022 医用物理学复习总结简谐振动的简谐振动的旋转矢量旋转矢量表示法表示法 0t =

8、 0Ax t+ 0t = tA)tcos(Ax0 oX医用物理学复习总结2、同方向、同频率的两个简谐振动的合成同方向、同频率的两个简谐振动的合成)cos(AAAAA10202122212 2021012021010coscossinsintgAAAA)cos(0tAx同方向、不同频率简谐振动的合成同方向、不同频率简谐振动的合成-拍拍合振动合振动)tcos(t )cos(Ax 222121221xxx 121221T医用物理学复习总结3、平面简谐波的波动方程平面简谐波的波动方程)uxt (cosAy0 ),(),(txyttxxy行波4、能流密度（波的强度）、能流密度（波的强度）：通过垂直于波动

9、传播方向的单位面积的平均能量。通过垂直于波动传播方向的单位面积的平均能量。uAI2221 医用物理学复习总结 cos22122212AAAAA)rr()(1210202 对空间不同的位置，都有恒定的对空间不同的位置，都有恒定的，因而合强，因而合强度在空间形成稳定的分布，即有干涉现象。度在空间形成稳定的分布，即有干涉现象。 由于由于波的强度正比于振幅波的强度正比于振幅，所以合振动的强度为：，所以合振动的强度为：能量在空间呈周期分布:cos22121IIIII5、波的干涉、波的干涉,.,kkrr3210 22121020 ）（相长干涉相长干涉：,.,k)k()rr()(3210122121020

10、相消干涉相消干涉：医用物理学复习总结6、驻波方程、驻波方程tcosxcosAyyy 2221 2max22max222122121ZvZPuPAuIm)(lg10)(lg00dBIIBIIL7. 声强与声强级声强与声强级8 8、多普勒效应、多普勒效应 SBvuvuu )xtcos(Ay 21 )xtcos(Ay 22 医用物理学复习总结一、光的干涉现象、相干条件一、光的干涉现象、相干条件 同频率、同振动方向、恒定相位差同频率、同振动方向、恒定相位差 (振幅相差不太大，光程差不能太大）振幅相差不太大，光程差不能太大）二、相干叠加与非相干叠加二、相干叠加与非相干叠加 I = I1 + I2 + 2

11、(I1I2)1/2COS I = I1 + I2 三、杨氏三、杨氏双缝干涉双缝干涉明纹明纹 暗纹暗纹 条纹间距条纹间距, , 0,1,2kDkxkkd (21) (2 1), (2 1)22 kDkxkd dDx 医用物理学复习总结四、光程和光程差四、光程和光程差光程光程 L L = = ( ( n ni i d di i ) )光程差光程差 ： = = L L2 2 - L - L1 1相位差和光程差的关系：相位差和光程差的关系： 2 五、等倾干涉（扩展光源有利）五、等倾干涉（扩展光源有利）2cos2ner2222sin( )2e nnii( ), 1,2,3,ikk 21,0,1,2,2i

12、kk明纹明纹暗纹暗纹垂直入射时垂直入射时：222 en医用物理学复习总结六、六、 等厚条纹等厚条纹 sin)(2 nl 1. 1. 劈尖劈尖2. 2. 牛顿环牛顿环 第第k k个个暗环半径暗环半径)(nkRrk 22 ( )reR n八、单缝的夫琅禾费衍射八、单缝的夫琅禾费衍射，3,2,1sin kka 暗纹暗纹，3 , 2 , 1 2)1 2(sin kka 明纹明纹2( )( )2n ee 七、惠更斯七、惠更斯菲涅耳原理菲涅耳原理医用物理学复习总结暗纹条件：暗纹条件： Nkd sin )0, ( kNkk明纹缺级级次明纹缺级级次 kadkabak十、光学仪器的分辨本领十、光学仪器的分辨本领

13、 22. 11DR 九、光栅方程九、光栅方程明纹明纹( (主极大主极大) )条件条件： kba sin)(k k = = 0,1,2,30,1,2,3十一、自然光获得偏振光十一、自然光获得偏振光十二、马吕斯定律十二、马吕斯定律 20cosII 十三、布儒斯特定律十三、布儒斯特定律2112tgnnniB 医用物理学复习总结第五章第五章 几何光学几何光学1. 单球面成像公式单球面成像公式rnnvnun1221 rnnnf1211 rnnfn12111 第一焦距第一焦距f1：第一焦度第一焦度1 第二焦距第二焦距f2：第二焦度第二焦度2 rnnfn12222 rnnnf1222 121 vfuf单球面

14、折射成像的高斯公式。单球面折射成像的高斯公式。2、薄透镜公式的高斯形式：、薄透镜公式的高斯形式：fvu111 医用物理学复习总结3、薄透镜组合、薄透镜组合fffvu111112121 4、放大镜的角放大率、放大镜的角放大率f255、光学显微镜、光学显微镜放大率放大率21212525ffsffsM6、显微镜能分辩的最小距离：、显微镜能分辩的最小距离：ANunz 61. 0sin61. 07、眼的屈光不正及其矫正（、眼的屈光不正及其矫正（配镜配镜）医用物理学复习总结第第6章章 统计物理学基础统计物理学基础一、理想气体压强一、理想气体压强 压强等于器壁单位面积单位时间气体分子施于的平压强等于器壁单位

15、面积单位时间气体分子施于的平均冲量。均冲量。213pnkTnmv二、分子平均平动动能二、分子平均平动动能21322wmvkT123023108.311.38 10/6.02 10RJ molKRkJKNNmol分子的平均动能分子的平均动能:kTikTrt2)(21 医用物理学复习总结三、麦克斯韦速率分布率三、麦克斯韦速率分布率速率分布函数速率分布函数f(v):( )dNf vNdv表示分子在速率表示分子在速率v附近单位速率区间出现的概率附近单位速率区间出现的概率。速率分布函数速率分布函数f(v)曲线的物理意义：曲线的物理意义：1)宽度为宽度为dv的窄条面积：的窄条面积：( )dNf v dvN

16、表示分子在速率表示分子在速率v附近附近dv速率区间出现的概率。速率区间出现的概率。2)v1-v2区间的面积：区间的面积：221121( )vvvvvvdNNf v dvNN表示分子在速率表示分子在速率v1-v2速率区间出现的概率。速率区间出现的概率。3)曲线下的总面积：曲线下的总面积：00( )1dNNf v dvNN归一化归一化表示分子在全部速率区间出现的概率。表示分子在全部速率区间出现的概率。医用物理学复习总结四、三种速率四、三种速率2881.60331. 322171.4mmopmolmlmoololmollkTRTRTvmMMkTRTRTkTRTRTvmmMvMMM五、重力场中粒子按高

17、度的分布五、重力场中粒子按高度的分布0mghkTnn e六、分子碰撞六、分子碰撞1.分子平均碰撞频率分子平均碰撞频率2.分子平均自由程分子平均自由程22Zd vn212vZd n医用物理学复习总结第第8章章 静电场静电场1、场强的概念、定理、场强的概念、定理rrqqrrqqF3210022104141 0204iiiirrqqF NiiFF1 FdF0204rrqdqFd 0qFE iiEqFqFE00医用物理学复习总结coseSsE dSEdS 0l dE静电场的两个基本性质：静电场的两个基本性质：有源且处处无旋有源且处处无旋 iseqdSE01cos 高斯定理高斯定理环路定理环路定理医用物

18、理学复习总结2、电场强度及计算、电场强度及计算02041iiiiiirrqEE 点电荷系的电场点电荷系的电场iziziyiyixixEEEEEE ,场强在坐标轴上的投影场强在坐标轴上的投影kEjEiEEzyx 连续带电体连续带电体 EdE利用高斯定理计算具有对称性的电场利用高斯定理计算具有对称性的电场 iseqdSE01cos 3种模型及典型结论种模型及典型结论医用物理学复习总结3、电势及计算、电势及计算 abbaabl dEl dEuuu bal dEq0 aaal dEqWu0 aal dEqW0baldEbaabWWA )(0bauuq iiirquu04 rdqduu04 连续带电体的

19、电势连续带电体的电势点电荷电场中的电势点电荷电场中的电势电势差电势差4、静电场的能量、静电场的能量221EVWwee 5、电容、电容BAuuqC 医用物理学复习总结第第9章章 稳恒磁场稳恒磁场1 1、磁感应强度、磁感应强度vqFBmax0 2、毕奥、毕奥-沙伐尔定律及应用沙伐尔定律及应用对一段载流导线对一段载流导线 BdB20sin4rIdldB 医用物理学复习总结载流直导线的磁场载流直导线的磁场)cos(cos4210 aIB无限长载流直导线无限长载流直导线aIB 20 半无限长载流直导线半无限长载流直导线aIB 40 直导线延长线上直导线延长线上0B圆型电流轴线上的磁场圆型电流轴线上的磁场

20、2322202)xR(IRB 方向：方向： 右手螺旋法则右手螺旋法则大小：大小：载流圆弧载流圆弧RIRIB 42200 圆心角圆心角医用物理学复习总结3、磁场中的高斯定理、磁场中的高斯定理0 SdB磁场是磁场是无源无源场。场。4、安培环路定理、安培环路定理 iIldB0 6、带电粒子带电粒子磁场中的运动磁场中的运动BqF霍耳效应的应用霍耳效应的应用bIBnqUH1 7、磁场对载流导体和载流线圈的作用、磁场对载流导体和载流线圈的作用BlIdFd 安培定律安培定律 LBlIdFdF载流导线受到的磁力载流导线受到的磁力医用物理学复习总结均匀磁场中载流直导线所受安培力均匀磁场中载流直导线所受安培力BL

21、IfjabBIf nISpm 均匀磁场中任意形状导线所受的作用力均匀磁场中任意形状导线所受的作用力载流线圈的磁矩载流线圈的磁矩mpISIBpMm 医用物理学复习总结第第10章章 变化的磁场和电场变化的磁场和电场1、法拉第电磁感应定律、法拉第电磁感应定律dtdmi 2、动生电动势动生电动势 abkil d)Bv(l dE 方向由方向由负负极指极指向向正正极极洛仑兹力是产生动生电动势的根本原因洛仑兹力是产生动生电动势的根本原因.3、感生电动势感生电动势 SLSdtBl dE涡涡变化的磁场变化的磁场在其在其周围空间周围空间会激发一种会激发一种涡旋状的电场涡旋状的电场感生电动势必感生电动势必须在导体中产生须在导体中产生医用物理学复习总结4、自感和互感、自感和互感的计算的计算 5、磁场能量、磁场能量 VVmmBHdVdVwW216、位移电流位移电流定义定义SdSDd