大学物理下册知识点

大学物理下册知识点【篇一：大学物理下册知识点】大学物理下册复习课复习提纲量子物理电磁学电磁场：b的定 义，毕奥-萨伐尔定理，安培环路定理及其计算，高斯定理，载流线 圈在均匀磁场中受到的磁力矩，安培力的功，洛仑兹力，带电粒子 在均匀磁场中的运动，霍尔效应描述磁介质磁化强度的物理量，有 磁介质存在时的安培环路定理，铁磁质电磁感应的基本定律，动生 电动势，感生电动势和涡旋电流，自感和互感，磁场能量 位移电流， 麦克斯韦方程组磁感应强度的定义时，dfidl的方向。b的另外两种 定义方法：（1）运动电荷qv，受到的洛仑兹力:f=qvb（2）载流 线圈在磁场中受到作用力的力矩：m=p idldf idl df sin回旋半径： vb，qb和v无关！匀速直线运动。应用：分析磁场对称性；选定适当的安培环路。各电流的正、负：i 与l呈右手螺旋时为正值；反之为负值。对于真空中的稳恒磁场:磁通量通过面元：通过曲面：正法线方向由 内向外。对于闭合曲面，规定：磁场的高斯定理总结：描述稳恒磁场的两条 基本定律（1）磁场的高斯定理（2）安培环路定理用安培环路定理 计算磁场的条件和方法磁场是无源场（涡旋场）正负的确定：规定 回路环形方向，由右手螺旋法则定出积分路径或与磁感线垂直，或直载流与磁感线平行.特殊电流磁场（磁场的叠加、方向的判断）cos（cos 方向：右手螺旋法则大小：圆心无限长载流圆柱导体已知：i、r长 柱面已知：i、r rb bdl长直载流螺线管已知：i、n 10.环行载流螺线管r1r2 11.无限大载流导体薄板注意：电流与电流之间的 作用力设有两根平行长直导线，分别通有电流i1和i2, 二者间距为 d，导线直径甚小于d，试求每根导线单位长度线段受另一根电流导 线的磁场作用力。电流i1在i2处产生的磁场为载有电流i2的导线单位长度线段受力 为当i1和i2方向相同时，二者相吸；相反时，则相斥！同理，导 线i1单位长度线段受电流i2的磁场作用力也等于这一数值电磁感应 小结基本理论1.理解法拉第电磁感应定律和楞次定律。2. 掌握动生电动势、感生电动势、自感和互感的概念。3. 理解感生电场和位移电流的引入及其本质。4. 了解麦克斯韦方程组。基本问题1、感应电动势的计算（电磁感应定律）dt式中负号表示感 应电动势方向与磁通量变化的关系。当穿过闭合回路所围面积的磁 通量发生变化时，回路中都会建立起感应电动势，且此感应电动势 正比于磁通量对时间变化率的负值。在国际单位制中：k匝密绕线圈说明（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，它表明总是与磁通量的变 化率的符号相反（3）电动势方向可采用电磁感应定律中负号规定 法则来确定，也可以由楞次定律直接确定动生电动势感生电动势当空 间既有静电场，也有涡旋电场时，总电场所以产生感生电动势的非 静电力是涡旋电场力。由于法拉第电磁感应定律是所有电磁感应现象（无论动生、感生） 都遵从的规律，当动求和时应注意生电动势和感生电动势同时存在 时：自感由回路的形状、大小、匝数以及周长为1、截面积为s的 长直螺线管的自感为自感电流i穿过回路自身的磁通匝数为围介质 的磁导率决定。自感电动势2121 1212 1212 2121 2112形状、大小、匝数、相对位置以及周围介质的磁导率决定。则互感电动势为：21 12互感由两回路的2112串联线圈的自感为（顺接“+”,反接“一”）一长直螺线管，单位长度上的匝数为n，有一半径为r的圆环放在螺线管内，环平面与管轴垂直，求螺线管与圆环的互感系数。解：长直螺线管内部的磁感应强度为可见，1与线圈的体积成正比， 与单位长度上匝数的平方成正比，与介质的磁导率成正比。为磁化面电流密度，一般 磁化电流（束缚电流）abcdabcd积分关系: 为介质表面外法线矢量。有磁介质时的安培环路定理质时的安培环路定理。定义磁场强度磁 性很弱磁性很强1010磁场能量注意体积元的选取dv磁场能量密度 dvbh dv坡印廷矢量（电磁场中的能流密度矢量）是电磁场中一个 重要的物理量，其大小表示单位时间通过垂直单位面积的能量，单 位为瓦/米，就知道该点电磁能量流的大小和方向。位移电流 安培环路定理的普遍形式位移电流的实质：变化的电场激发磁场。 全电流在任何情况下都是连续的。单位:安培/米麦克斯韦方程组意义变化的磁场伴随着电场磁感应线 无头无尾电荷伴随着电场磁场和电流以及变化的电场相联系讨论盘放在一均麦克斯韦方程组：电荷总伴随有电场；静电场是保守场；变化的磁 场一定伴随有电场；感生电场是有旋场； 变化的电场总伴随有磁场; 电场线的头尾在电荷上；，回路内包围有无限长直电流，但在图中 外又有一无限长直电流，图中是回路上两位置相同的点，请判断a、 b两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场作圆周运动。a电子的 速率是b电子速率的两倍。设r分别为a电子于b电子的轨道半径; t分别为他们各自的周期，则半径为r的圆盘，带有正电荷，其电荷 面密度kr，k是常数，r为圆盘上一点到圆心的距离， 匀磁场b中，其法线方向与b垂直。当圆盘以角速度绕过圆心o点，且垂直于圆盘平面的轴作逆时针旋 转时，求圆盘所受磁力矩的大小和方向。dr在圆盘上取一半径为r，宽度为dr的圆环。va波的能量能量密度在一个周期内的平均值：波的能量密度能流 能流密度单位时间内垂直通过介质中某一面积s的能量，叫做通过 该面积的能流。强度:合振幅:干涉加强、减弱条件：此时，若a加强，干涉相长减弱， 干涉相消对于同相波源，即减弱条件可用波程差表示为：加强条件: 减弱条件：驻波的特点波腹处（2）相位：两相邻波节之间同相，每一 波节相邻的两个波节（或波腹）相隔（1）振幅：各处不等大，出现了 波腹和波节两侧反相。没有相位的传播，没有能量的传播。驻波是 由振幅相同的两列同类相干波（频率和振动方向相同,振幅也相同）， 在同一直线上沿相反方向传播时叠加而成，是一种特殊的干涉现象 产生条件：1.相干波a,u相同3.方向相反（1）有波形，却无波形 传播（无相位，能量传播）（2）各质点在分段上振动，但振幅不等 （3）各分段上振动相位相同，相邻两分段的振动相位相反驻波的特 点：驻波方程：各质点作简谐运动合振幅与位置x有关半波损失： 波在两种介质分界面上反射时，反射波较 之入射波相位突变的现象。 该现象发生在:（1）当反射点固定不动时；（2）波从波疏介质传 播到波密介质，在分界面处反射时；这时由入射波和反射波叠加成 的驻波，在分界面处出现的一定是波节。多普勒效应此时，（无相对运动），电磁波的能量和性质是横波， e、h、k三者相互垂直。电磁场的能量密度单位时间通过垂直于传播方向的单位面积的辐射 能称为能流密度或辐射强度：eh 也称为坡印廷矢量在一个周期 内的平均值称为平均能流密度光的偏振：光的相干性，杨氏双缝，IU菲涅尔双平面镜，洛埃镜，光程和光程差，薄膜干涉，劈尖干涉， 牛顿环，迈克尔逊干涉仪单缝衍射，光学仪器的分辨本领，光栅衍 射，x射线衍射光的偏振；马吕斯定律；布儒斯特定律；光的双折 射光是一种电磁波真空中的光速可见光的范围hz 10 nm760 1414相干光的产生振幅分割法波阵面分割法tgsin干涉加强、明纹位置 干涉减弱、暗纹位置在远离中央明纹处,干涉条纹消失讨论：1：光 源移动对图样的影响2：狭缝间距变化对图样影响3.在一缝后放一透 明薄片时对图样的影响介质中的波长真空中的波长光在某一介质中 所经历的几何路程r和这介质的折射率n的乘积nr光程光程介质 中光速真空中光速薄膜干涉的基本公式根据具体情况而定注意： 透射光和反射光干涉具有互补性，符合能量守恒定律.ad bcab增透膜和增反膜劈尖干涉（劈形膜）实心劈尖实心劈尖：n暗条纹明条 纹劈尖上厚度相同的地方，两相干光的光程差相同，对应一定k值 的明或暗条纹。劈尖条纹的形状牛顿环各级明、暗干涉条纹的半径为：明条纹随着1=1牛顿环半径的增大，条纹变得越来越密。d=0处,两反射光的光程差 为/2，中心处为暗斑。劈尖干涉牛顿环条纹形状直条纹同心圆条纹间距等间距向外侧逐 渐密集条纹公式零级条纹暗条纹，直线每平移时，将看到一个明（或暗）条纹移过视场中某一固定直线，条纹移动的数目n与m镜 平移的距离关系为：光的干涉的核心问题一一确定干涉极大与极小 点。1）光的干涉极大（明纹）条件 光程光程 是半波损失造成的相位突变。 当两光之一有半波损失时有此项，两光都有或都没有半波损失时无 此项光程光程/2是半波损失造成的附加光程差。当两光之一有半波 损失时有此项，两光都有或都没有半波损失时无此项半波损失项的 确定满足n计入半波损失项；满足n不计入半波损失项。薄膜对同 样的入射光来说，当反射方向干涉加强时，在 透射方向就干涉减弱。 半波损失的波长为反射光线所在的空间的波长分成偶数个半波带为 暗纹。分成奇数个半波带为明纹。中央明纹当半波带数不是整数时，相干点的光强介于明暗之间。光 强的变化是连续的。注意：公式形式与杨氏双缝干涉条纹的条件方程相反单缝的夫琅禾 费衍射、半波带法条纹特点1、条纹位置的确定暗纹中心明纹中心 2、中央明纹宽度：中央两侧第一暗条纹之间的区域，称做零级（或中央）明条纹（中央明纹线宽度）其他明纹间距各级明条纹的宽度 =af/越小），条纹分散的越开，衍射现象越明显；反之，条纹向中央靠拢。4、波长对衍射图样的影响条纹在屏幕上的位置与波长成正比，如果 用白光做光源，中央为白色明条纹，其两侧各级都为彩色条纹。该衍射图样称为衍射光谱。5、缝与光源的位置对衍射图样的影响单缝在纸面内垂直透镜光轴上、 下移动，屏上衍射图样是否改变？（2）令光源垂直透镜光轴上、下 移动，屏上衍射图样是否改变？光栅衍射光栅衍射图样是来自每一 个单缝上许多子波以及来自各单缝对应 的子波彼此相干叠加而形成。 因此，它是单缝衍射和多缝干涉的总效果。1=/最多缝干涉单缝衍射光栅衍射图样的几点讨论1、缺级由于单缝衍射 的影响，在应该出现干涉极大（亮纹）的地方，不再出现亮纹。 光电子的最大初动能，而与入射光强无关。光电效应是瞬时发生的，驰豫时间10-9爱因斯坦的光子理论光子的 能量为时，不发生光电效应。红限频率基本关系式：粒子性：能量， 动量波动性：波长，频率康普顿公式：电子的康普顿波长为nm0024263 x射线光子与“静止”的“自由电子”弹性碰撞碰撞过程中能量与动量守恒：德布罗意波德布罗意假设：实物粒子具有波粒二象性. 德布罗意公式2）宏观物体的德布罗意波长小到实验难以测量的程 度，因此宏观物体仅表现出粒子性sinsin波函数薛定谔方程pxet 波函数的统计意义一概率密度附近小体积元dv内的概率。波函数满足的条件标准条件：单值、有限、连续。归一化条件：全空间氢原子光谱的规律性巴耳末发现氢原子光谱可见光部分的规律波数里德伯常量100973731534里德伯给出氢原子光谱公式莱曼系【篇二：大学物理下册知识点】第九章一、库仑定律二、电场强度三、场强迭加原理点电荷场强 点电荷系场强连续带电体场强四、静电场高斯定理五、几种典型电 荷分布的电场强度均匀带电球面均匀带电球体均匀带电长直圆柱面 均匀带电长直圆柱体无限大均匀带电平面六、静电场的环流定理七、 电势八、电势迭加原理点电荷电势点电荷系电势连续带电体电势 九、几种典型电场的电势均匀带电球面均匀带电直线十、场强与电 势梯度的关系十一、导体静电平衡条件导体内电场强度为零；导体 表面附近场强与表面垂直导体是一个等势体，表面是一个等势面。推论一电荷只分布于导体表面推论二导体表面附近场强与表面电荷蔽密度关系十二、静电屏蔽导体空腔能屏蔽空腔内、外电荷的相互影 响。即空腔外（包括外表面）的电荷在空腔内的场强为零，空腔内 （包括内表面）的电荷在空腔外的场强为零。十三、电位移矢量十四、介质中的高斯定理静电场中任一闭合曲面 上的d通量等于曲面内的净自由电荷。长载流直导线的磁场圆电流轴线上的磁场电流中心的磁场长直载十五、电容器的电容平行板电容器圆柱形电容器球形电容器孤立 导体球十六、电容器的联接并联电容器串联电容器十七、电场的能 量电容器的能量电场的能量密度电场的能量本章小结一、电流电 流密度与载流子漂移速度的关系电流强度欧姆欧姆定律的微分形式， 电流密度与场强的关系二、磁场运动电荷的磁场三、磁场高斯定理 四、安培环路定理五、几种典型磁场有限长载流直导线的磁场无限 流螺线管内的磁场载流密绕螺绕环内的磁场六、载流平面线圈的磁 矩九、载流平面线圈在均匀磁场中受到的合磁力载流平面线圈在均 匀磁场中受到的磁力矩十、三种磁介质略大于1），抗磁质（略小 于1），铁磁质（且非常量）。一、磁介质的磁化在外磁场中， 顺磁质分子的固有磁矩沿外磁场方向取向，或抗磁质分子的感应磁 矩的产生，都会使磁介质表面出现磁化电流，磁化电流产生附加磁 场改变原磁场的分布。十二、h的安培环路定理磁场强度矢量十三、铁磁质随h变。有剩 磁和磁滞现象。本章小结一、电动势非静电性场强电源电动势一段电路的电动势 闭合电路的电动势时，电动势沿电路（或回路）l的正方向，时沿 反方向。二、电磁感应的实验定律1、楞次定律：闭合回路中感生电流的方向 是使它产生的磁通量反抗引起电磁感应的磁通量变化。楞次定律是 能量守恒定律在电磁感应中的表现。2、法拉第电磁感应定律：当闭合回路l中的磁通量变化时，在回路 中的感应电动势为时，电动势沿回路l的正方向，时，沿反方向。 对线图，3、感应电流感应电量三、电动势的理论解释1、动生电动 势在磁场中运动的导线l以洛伦兹力为非电静力而成为一电源，导 线上的动生电动势，电动势沿导线l的正方向，若，沿反方向。动 生电动势的大小为导线单位时间扫过的磁通量，动生电动势的方向 可由正载流子受洛伦兹力的方向决定。直导线在均匀磁场的垂面以磁场为轴转动2、感生电动势变化磁场要 在周围空间激发一个非静电性的有旋电场e，使在磁场中的导线l成 为一电源，导线上的感生电动势有旋电场的环流有旋电场绕磁场的 变化率左旋。柱域匀磁场激发的有旋电场四、自感和互感1、自感回路自己产 生的磁通量回路的自感系数长直螺线管的自感同轴电缆的自感2、 互感两回路相互产生的磁通量两回路的互感系数两回路的互感电动 势耦合螺线管的互感串联线圈的等效自感顺接时取正号，反接时取 负号。五、磁场能量自感的磁场能量磁场的能量密度体积v中的磁场能量 本章小结一、位移电流位移电流密度位移电流全电流全电流永远 是连续的。二、全电流定律变化的电场能在周围空间激发一个磁场，其激发的 规律和电流激发磁场的规律完全相同。三、麦克斯韦方程组本章小结一、光程一束光在光线上ab之间的 光程求和沿光路（光线）进行；为附加光程差，有0两个可能的取 值，取决于发生半波损失的情况。ab之间光振动的时间差ab之间光振动的相位差二、光程差两束相 干光在干涉点的光程差求和沿两条光路进行，从同相点计算到干涉 点；是附加光程差，有0两个可能的取值，取决于两束相干光半波 损失的情况。两束相干光在干涉点的相位差薄透镜的等光程性平行 光经薄透镜会聚时各光线的光程相等。三、光干涉的极值条件干涉点的相位差（k=1、2、3.）处干涉相 消。屏中心为零级明纹，条纹间距（宽度）由于半波损失，洛埃镜 干涉条纹与相氏双缝干涉条纹的明暗相反。五、薄膜干涉薄膜干涉的光程差对于垂直入射的平行光是附加光程 差，对于反射光的干涉，若六、等厚干涉平行光垂直照射薄膜，若 级暗纹中心。明纹厚度（k=1,2,3）暗纹厚度八、牛顿环的等 厚干涉平行光垂直照射牛顿环，若明环半径（k=1,2,3）暗环半 径九、迈克尔逊干涉仪相当于薄膜干涉。动臂移动，则干涉条纹移 动。若条纹移动数为n，则动臂移动距离为十、缝衍射暗纹条件： 缝端光程差衍射角线位置明纹条件：暗纹条件中的k中央明纹的角 位置满足线位置为次级条纹宽度中央明纹宽度十一、圆孔衍射爱里 斑（中央亮斑）角半径光学仪器最小分辨角光学仪器分辨率十二、光栅衍射光栅方程：邻缝光程差极大。缺级条件：时，k,2k,3k级次主极大缺级。十三、偏振光光是横波，有自然光、线偏振光、部分偏振光等不同 的偏振态。十四、偏振片自然光入射时，透射光光强为的偏振光。