第八章:电磁感应定律 电磁场
一、电动势:
1、法拉第电磁感应定律:
, ,
,方向:阻碍磁通量的变化。
感应电流: , ,
感应电荷:
2、动生电动势:洛仑兹力产生的。
,
特例:导线切割磁力线,
3、感生电动势原因:感生电场产生的——变化的磁场产生的有旋电场。
4、重点:求电动势
二、自感和互感
1、 自感:, ,
2、 互感:,
3、磁场的能量:
磁场的能量密度:
线圈的总能量:
三、麦克斯韦方程组
1、 两条假设
(1)、感生电场假设:变化的磁场要激发电场——感生电场(有旋电场)。
(2)、位移电流假设:变化的电场要激发磁场
定义:位移电流 ,, 位移电流密度
2、麦克斯韦方程组积分形式
,,
,
第九章:振动
一. 简谐振动
1. 振动方程: ,
振动速度 ,
2. 确定:初始条件 决定
3. ,
4、旋转矢量:
5.总能量 (取系统平衡位置为势能零点)
6、重点: 1、求振动方程:
2、求特征量
3、旋转矢量: 确定
二、单摆和复摆:
1、单摆:质点的微小摆动
2、复摆:刚体的微小摆动
三.同一直线,同一频率振动的合成
设:,
则合振动:
其中: ,
四、电磁振荡:(LC)(大学物理II不要求)
,
,
第十章:波动
一. 波速:
二. 重点: 波函数
已知参考点Q:
则波函数:
其中:
三、波的干涉:
1、波的干涉条件:波频率相同,振动方向相同,位相差恒定。
2、
3、时: 相长,
相消
2、 驻波方程:(大学物理II不要求)
驻波的形成的条件:两列相干波, 振幅相等, 传播速率相同,在同一直线上反向传播。
设两列相干波:,
则驻波方程:
波复位置: ,
波节位置:
相邻波腹(节)间距:
四、电磁波:(大学物理II不要求)
第十一章 光学
一、干涉
(一)、杨氏双缝:
1、条纹到屏中心点的距离: 明纹
暗纹
2. 相邻条纹间隔:
(二)、薄膜干涉
1、薄膜干涉、(劈尖干涉、牛顿环)
k= 0 , 1,2,…
2.
k= 0 ,1,2,…
3、牛顿环明环: ,k=1,2,3,…
牛顿环暗环: , k=0,1,2,…
二、衍射
(一)、单缝衍射:
,
,(k=1,2,3,…)
(1)、明纹到中心距离:
衍射明
衍射暗
(2)、中央明纹
其余相邻明纹(暗纹):
(二)圆孔衍射:
1、瑞利判据:第一个爱里斑边沿与第二个爱里斑中心重合 —— 恰能分辨。
2、最小分辨角:,光学仪器的分辨本领:
3、提高光学仪器分辨率的方法:(1)增加通光孔径D,(2)减小波长。
(二)、光栅衍射
1. 光垂直入射:(1). 光栅公式 (k=0,1,2,…)主明纹,
光栅常数:
由 屏上显示的主极大条数。
三、光的偏振
1、基本概念: (1). 自然光 (2). 线偏振光(完全偏振光)
(3). 部分偏振光
2、起偏角 ,当时:
(1). 反射光为线偏光,且振动方向⊥入射面,
(2). ,反射光与折射光正交。
3、偏振片起偏:
(1). 自然光: 通过偏振片:
(2). 线偏振光:通过偏振片
第十四章:狭义相对论(大学物理II不要求)
一、狭义相对论的两条基本假设:
1 相对性原理:物理定律在所有惯性系中都具有相同的表达形式
2 光速不变原理:光在真空中的速度恒为c,与光源或观测者的运动状态无关.
3 洛伦兹变换
三、 同时是相对的:只有两事件同时、同地发生,在任何惯性系中一定同时发生。
四、长度收缩:
五、时间延缓:
六、 相对论力学:,
, ,
第十五章:场的量子性
一、普朗克能量子假设:提出了能量是量子化的新思想,实验依据:黑体辐射
二、爱因斯坦的光子理论:
1、爱因斯坦假设提出了:“光具有粒子性”的新思想,实验证据:光电效应
3、 光的本性:光同时具有波、粒二象性。波、粒二象性联系:
(1)光子能量:,
(2)动量:
4、 , ,
三、玻尔理论:
1、玻尔假设:(1)定态假设,(2)量子化假设,(3)频率假设。(P325)
2、氢原子
(1).
(2). ,
(3).
3、 ,
其中: 赖慢系: :
巴耳末系:: 可见光区
四、德波罗依假设:实物粒子同时具有波、粒二象性,波、粒二象性联系:
,
第二篇:大学物理公式总结1
大学物理第一学期公式集
概念(定义和相关公式)
?
1. 位置矢量:r
????
,其在直角坐标系中:r?xi?yj?zk
;r?
x?y?z
222
角位
置:θ
?
2. 速度:V?
?drdt
平均速度:V?
??t
速率:V?
dsdt
??(?V?
)角速
度:?
?
ddt
??V?t
角速度与速度的关系:V=rω
??2??a?a?a?3. 加速度:或 2dtdt
???
a?a??an 在自然坐标系中其中a???n
dt
角加速度:??
r
2
dt
2
(=rβ),an?
(=r
ω)
???
4. 力:F=ma (或F=
?dpdt
) 力矩:M?r?F(大小:M=rFcosθ方向:右
?
?
?
?
?
?
手螺旋法则)
5. 动量:p?mV,角动量:L?r?mV(大小:L=rmvcosθ方向:右手螺旋法则)
?
6. 冲量:I?
?Fdt(=FΔt);功:A?
??
F?dr(气体对外做功:
?
?
??
A=∫PdV) 7. 动能:mV2/2
8. 势能:A保= – ΔEp不同相互作用力势能形式不同且零点选择不同其形式不同,在默认势能零点的情况下: 机械能:E=EK+EP
9. 热量:Q?MCRT其中:摩尔
?
重力) →(弹性力) →2/2 ?G4??
Mmr
2
?r
(万有引力) →?G
Qq4??
=Ep
r
2
?r
(静电力) →r
热容量C与过程有关,等容热容量Cv与等压热容量Cp之间的关系为:Cp= Cv+R 10. 11. 12.
压强:P
?FS
?
I?tS
?
2
3
n32
;理想气体内能:E
dNNdV
分子平均平动能:?kT?
M
?2
(t?r?2s)RT
麦克斯韦速率分布函数:
f(V)?
(意义:在V附近单位速度间隔
内的分子数所占比率) 13.
平均速率:V?
?V
2
N
?
?
Vf(V)dV?
?
??
3RT
方均根速率:14.
15.
?
;最可几速率:Vp?
?
熵:S=KlnΩ(Ω为热力学几率,即:一种宏观态包含的微观态数)
???q电场强度:E=F/q0 (对点电荷:E?) ?r
4??q4??
00
r
2
16.
电势:Ua?
?
?
a
??
E?dr(对点电荷U
?
);电势能:Wa=qUa(A=
r
–ΔW)
22
17. 电容:C=Q/U ;电容器储能:W=CU/2;电场能量密度ωe=ε0E/2 18. 磁感应强度:大小,B=Fmax/qv(T);方向,小磁针指向(S→N)。 定律和定理
1. 矢量叠加原理:任意一矢量A可看成其独立的分量Ai的和。即:A=ΣAi(把
???????
式中A换成r、V、a、F、E、B就分别成了位置、速度、加速度、力、电
?
?
??
场强度和磁感应强度的叠加原理)。
???
2. 牛顿定律:F=ma (或F=
?Mm
?F??Gr2
r
?dpdt
??
);牛顿第三定律:F′=F;万有引力定律:
????
3. 动量定理:I??p→动量守恒:?p?0条件?F外?0
?
4. 角动量定理:M?
?dt
??
→角动量守恒:?L?0条件?M外?0
5. 动能原理:A??Ek(比较势能定义式:A保???Ep) 6. 功能原理:A外+A非保内=ΔE→机械能守恒:ΔE=0条件A外+A非保内=0 7. 理想气体状态方程:PV
?M
?
RT
或P=nkT(n=N/V,k=R/N0)
8. 能量均分原理:在平衡态下,物质分子的每个自由度都具有相同的平均动能,其大小都为kT/2。
9. 热力学第一定律:ΔE=Q+A 10.热力学第二定律: 孤立系统:ΔS>0 (熵增加原理) 11. 库仑定
律:
?
F
?k
Qqr
2
?r
(k=1/4πε0)
12. 高斯定理:13. 14.
??qE?dS?
(静电场是有源场)→无穷大平板:E=σ/2ε0
?0
??
环路定理:E?dl
?0 (静电场无旋,因此是保守场)
?
???Idl?r毕奥—沙伐尔定律:dB?0
2
4?r
?
直长载流导线:B
?
?0I
4?r?
(cos?1?cos?2
?
无限长载流导线:B?
载流圆圈:B
?0I
2?r
?
?
?0I
2R
?
,圆弧:B
?0I
)
? 2R2?