大学物理下册知识要点.ppt
,一.场强的计算,（一）根据场强叠加原理求场强,（1）根据带电体的形状选择坐标系；,1.点电荷的电场,2.点电荷系的电场,3.连续分布带电体,（2）,（3）,静电场总结,二.高斯定理,高斯定理说明静电场是有源场。,三.几种典型带电体的电场,均匀带电球面,均匀带电无限长直线,方向垂直于带电直线,“无限大”均匀带电平面,方向垂直于带电平面,四.环路定理,环路定理说明静电力是保守力，静电场是保守场。,均匀带电球体,四.电势的计算,2.场强积分法(由定义求),1.利用电势叠加原理,点电荷系,连续分布的带电体,(1)首先确定 分布;,(2)选零势点和便于计算的积分路径,(3)由电势定义计算,点电荷q在静电场中自A点沿任意路径移至B过程中静电力做的功：,3.静电力做的功,五.1.导体的静电平衡条件,导体表面,2.静电平衡导体上的电荷分布,静电平衡下，导体所带的电荷只能分布在导体的表面，导体内部没有净电荷,导体表面场强垂直于导体表面，其表面上任意点场强数值是,载流直导线的磁场,“无限长”载流直导线,载流圆线圈圆心处,恒定磁场总结,一.比萨定律,二.安培环路定理,电流的正负：与积分回路绕行方向L成右手螺旋关系的电流取正值，反之则取负值,三.安培力,大小：,方向：,由右手螺旋法则确定,任意形状载流导线在外磁场中受到的安培力,对于有限曲面,对于闭合曲面,二.磁通量,四.洛仑兹力,带电粒子在磁场中的运动,半径,周期,一般情况,带电粒子作螺旋运动,电磁感应总结,一.法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与通过导体回路的磁通量的变化率成正比,二.动生电动势的求解,a.在运动导体上选取线元,b.写出,再积分，即,c.确定电动势的方向,在导线上的投影方向。,电源内部：低电势指向高电势,例：长直导线通有电流I，在其附近有一导线棒AB,长为L，离长直导线距离为d。当它沿平行于直导线的方向以速度 平移时，导线棒中的感应电动势多大？哪端电势高？,解：建立如图所示坐标系，在AB上取线元dx，方向与X轴一致。距长直导线为x。则此处：,方向垂直纸面向里,电动势的方向由B指向A,故A端电势高。,=,=,x,（2）条纹间距,（1）条纹位置,K=0，1，2，,明纹中心位置,K=0，1，2，,暗纹中心位置,2.杨氏双缝干涉,波动光学总结,其中D为双缝与屏之间的距离，双缝间距为d,1.光的相干性,干涉加强,一.光的干涉,3.光乘差和相位差（1）光程表示光在介质 中传播的路程相当于光在 相同时间内在真空中的传播路程,（2）光程差与相位差 之间的关系,（3）半波损失,4.波膜等厚干涉（劈尖）,（该干涉属分振幅法，光线垂直入射）,条纹间距满足,相邻暗纹或（或明纹）对应的厚度差,光从光疏介质入射到光密介质的分界面上反射回光疏介质的过程中，相位要发 生的突变，相当于光程增加或减少半个波长，称为半波损失。,1.夫琅和费单缝衍射,明纹条件,暗纹条件,中央明纹线宽度,其他暗纹位置,其他明纹线宽度,光栅方程,缺级条件,二.光的衍射,2.光栅衍射,六.光的偏振,1.马吕斯定律,入射线偏振光的强度,为通过检偏器后的透射光的强度,为检偏器的偏振化方向与入射线偏振光的振动方向之间的夹角,2.布儒斯特定律,ib 布儒斯特角或起偏角,当入射角ib满足上式时，反射光为完全偏振光，光矢量振动方向垂直入射面，且反射光线和折射光线垂直。,线偏振光,1.爱因斯坦的光子理论：,光子能量,一.光电效应,A：逸出功,3.光电效应方程,量子物理基础总结,二.光的波粒二象性,光子能量：,光子质量：,光子动量：,2.实验规律,截止频率（红限频率）,反冲电子的动能:入射光子与散射光子能量之差,三.康普顿效应,单个光子与单个电子发生弹性碰撞,能量守恒:,四.氢原子光谱 玻尔的氢原子理论,1.谱线的波数,氢光谱的里德伯常量,k=2(n=3,4,5,)谱线系 巴耳末系,k=1(n=2,3,4,)谱线系,赖曼系,（1）定态假设 原子的稳定状态（简称定态）相应的能量分别为。,2.玻尔的氢原子理论,（2）频率条件,玻尔辐射频率公式,（3）轨道角动量量子化条件,为量子数,氢原子能级公式,基态能量,能量是量子化的。,激发态能量,3.氢原子轨道半径和能量的计算,五.微观粒子的波粒二象性,1.一个能量为E、动量为 p 的实物粒子，同时也具有波动性，它的波长、频率 和 E、p的关系与光子一样：,德布罗意波长。,德布罗意关系,2.估算电子的波长,六.不确定关系,不确定关系（测不准关系）：粒子在同一方向上的坐标和动量不能同时确定。,1.能量量子化,能量,主量子数 n=1，2，3，,2.角动量量子化,电子绕核转动的角动量的大小,角量子数 l=0，1，2，,n-1,七.氢原子的量子力学结论,3.角动量空间量子化,磁量子数 ml=0,1,2,l,4.自旋磁量子数ms,ms=1/2,八.四个量子数,1.主量子数 n(1,2,3,),大体上决定了电子能量,2.角量子数 l(0，1，2，,n-1),决定电子的轨道角动量大小。,3.磁量子数 ml(0，1，2，,l),决定电子轨道角动量空间取向,4.自旋磁量子数 ms(1/2,-1/2),决定电子自旋角动量空间取向,
