普通物理学公式复习提纲.docx

普通物理学公式复习提纲概念 vvv1 电场强度：E=F/q0 r=ò¥avvE×dr；电势能：Wa=qUa(A= W) 3 电容：C=Q/U ；电容器储能：W=CU2/2；电场能量密度e=0E2/2 4 磁感应强度：大小，B=Fmax/qv(T)；方向，小磁针指向。 定律和定理 1、库仑定律： v F=kQqr 2r2、高斯定理：vvq无穷大平板：E=/20 E×dS=òòe03、环路定理：vvEò×dl=0 I r P o R 1 2 vv mIdl´r4、毕奥沙伐尔定律：dB=04pr2v 直长载流导线：B=m0I(cosq-cosq) 124prv 无限长载流导线：B=m0I 2prvv 载流圆圈：B=m0I，圆弧：B=m0Iq 2R2R2p1 定义： I vvE和B： B=Fmax/qv；方向，小磁针指向；单位：特斯拉=104高斯 vvE=F/q0 单位：N/C =V/ vvvvF=q(E+V×B)洛仑兹公式 电势：U=ò¥rvvE×dr vvvvF非静电+v-v电势差：U=òE×dl 电动势：e=òK×dl =vv磁通量：fB=E×dSòò v -q l +q vv磁通链：B=NB单位：韦伯 B×dSòò S vm 电偶极矩：vpv=ql 磁矩：vv m=IS=ISn电容：C=q/U 单位：法拉 *自感：L=/I 单位：亨利 *互感：M=21/I1=12/I2 单位：亨利 电流：I =dt； *位移电流：ID =*能流密度： 2 实验定律 dq0vE vS vB dfedt 单位：安培 vS=m1vvE´B v 库仑定律：F=电磁感应定律：vvvv安培定律：dF=Idl×B m0Idl´rQqv毕奥沙伐尔定律：vdB=r04pr24pe0r2感dfB= dt 动生电动势：e=ò+-vvv(V´B)×dl 感生电动势：e*欧姆定律：U=IR vvj）其中为电导率 3 *定理 vvq 电场的高斯定理：E×dS=òòe0vvq E×dS=òò静ve0vvvòòE感×dS=0 vv磁场的高斯定理：B×dS=0 òò 电场的环路定理：vvvòòB×dS=0 vvvòòB×dS=0vvE×dl=0 ò静vvdfBEò×dl=-dt 安培环路定理：vvdfB E×dl=-ò感dtvvB×dl=m0I ò稳vvBò×dl=m0I+m0Id 4 常用公式 vvdfe B×dl=me00感òdt无限长载流导线：B=m0I 螺线管：B=0I 2pr 带电粒子在匀强磁场中：半径R=mV周期T=2pm qBqBvvv磁矩在匀强磁场中：受力F=0；受力矩M=m´B 电容器储能：Wc= *电感储能：WL= *电磁波：C=1 定义和概念 1212CU2 *电场能量密度：e=121220E2 电磁场能量密度：=120E+2mB 02LI2 *磁场能量密度：B=21mB 电磁场能流密度：S=V 01=3.0×108m/s 在介质中V=C/，频率=2p1 m0e0简谐波方程： x处t时刻相位 振幅 =Acos(t+-2x/) 简谐振动方程：=Acos(t+) m0e0 的 波形方程： =Acos(2x/+) 点处相位点处初相相处位落后点相位决定振动状态的量 振幅A振动量最大值 决定于初态 0=Acos 初相=0处=0时相位 V0= Asin 频率每秒振动的次数 圆频率=2 决定于波源如： 弹簧振子=周期T振动一次的时间 单摆=k/m 波速V波的相位传播速度或能量传播速度。决定于介质如： 绳V= 空气V=波的干涉：同振动方向、同频率、相位差恒定的波的叠加。 光程：L=。 拍：频率相近的两个振动的合成振动。 驻波：两列完全相同仅方向相反的波的合成波。 多普勒效应：因波源与观察者相对运动产生的频率改变的现象。 衍射：光偏离直线传播的现象。 自然光：一般光源发出的光 偏振光：只有一个方向振动成份的光。 部分偏振光：各振动方向概率不等的光。可看成相互垂直两振幅不同的光的合成。 2 方法、定律和定理 旋转矢量法： 如图，任意一个简谐振动=Acos(t+)可看成初始角位置为以逆时 A o x A A1 A2 v针旋转的矢量A在方向的投影。 相干光合成振幅： A= p其中：=1-22l当= 22A1+A2+2A1A2cosDf 当1-2=0时，光程差= g/l T/m 光速V=C/n B/r v 2k 极大 极小 极大 /2极小 惠更斯原理：波面子波的包络面为新波前。 菲涅尔原理：波面子波相干叠加确定其后任一点的振动。 *马吕斯定律：I2=I1cos2 *布儒斯特定律： 当入射光以Ip入射角入射时则反射光为垂直入射面振动的完全偏振光。Ip称布儒斯特角，其满足： tg ip = n2/n1 *驻波： 波节间距=/2 基波波长0=2L 基频：0=V/0=/2； 谐频：=0 *多普勒效应： 机械波n'=V+VRn V-Vs 对光波n'= L iP n1 Ip+=90° n2 布儒斯特定律 I1 I2 马吕斯定律 C-Vr其中Vr指光源与观察者相对速度。 nC+Vr y a f 1、杨氏双缝： dsin= sin/ 条纹间距y=D/d 2、单缝衍射： sin= sin/ 3、瑞利判据： min=1/R =1.22/D f 4、光栅： dsin= tg=/ =1/=L/N 5、薄膜干涉： 反=22+0 0= 0 中 /2 极 增反：反=(2k+1)/2 增透：反=k 6、 普朗克提出能量量子化：= 7、爱因斯坦提出光子假说：光束是光子流。 1 2 1 2 3 2光电效应方程：=12+A 其中： 逸出功A=0 2 最大初动能12=a 8、德布罗意提出物质波理论：实物粒子也具有波动性。 则实物粒子具有波粒二象性：=mc2 对比光的二象性： =mc2 p=h/=mv p=h/=m 注：对实物粒子：m=m01-V2c2>0且/亦V/；而对光子：m0=0且=C/ 9、海森伯不确定关系： x/4 E/4 波函数意义：y 归一化条件：狭义相对论： 1两个基本假设：光速不变原理：真空中在所有惯性系中光速相同，与光源运动无关。 狭义相对性原理：一切物理定律在所有惯性系中都成立。 2洛仑兹变换： 系系 系系 x=2=y022=粒子在时刻处几率密度。 òòòydV=1 的标准条件：连续、有限、单值。 x'+vt'1-v2c2 x= x - vt1-v2c2 y=y y=y z=z z=z t'+ t=vx'c2v2c2t'+ t=vxc2v2c21- 其中：g1-=11-vc22因V总小于C则0所以称其为膨胀因子；称=1-v2c2为收缩因子。 3狭义相对论的时空观： 同时的相对性：由t=(t+vx/c2)，t=0时，一般t0。称x/c2为同时性因子。 运动的长度缩短：x=x/x 运动的钟变慢：t=tt 4几个重要的动力学关系： 质速关系m=m0 质能关系E=mc2 粒子的静止能量为：E0=m0c2 粒子的动能：EK=mc2 m0c2=(11-v2c2-1)m0c=2122m0V4m0V+L 28c2 当V<<c时，EKmV2/2 动量与能量关系：E2p2c2=E02