大学物理期末复习(第二学期).ppt

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1、,电磁学,复习,稳恒电场,电场,强度,电通量,高斯定理,环路定理,电势,静电场的,基本性质,与带电粒子,的相互作用,导体的静电平衡,电位移矢量,介质中高斯定理,电介质,极化,电,场,能,电荷相互作用,库仑定律,静电力叠加原理,电容,静电场结构框图,两个重要物理量的计算,1.电场强度计算方法,(3)利用高斯定理-电荷分布具有对称性,电势计算方法,两个重要的定理,1有一球形橡皮气球，电荷均匀分布在表面上。在此气球的膨胀过程中，被气球表面掠过的点的场强将（C）（A）增加（B）不变（C）减小（D）不确定,3在一个点电荷+Q的电场中，一个试探电荷+q0从A点分别移到B、C、D点，B、C、D在以点电荷+Q

2、为圆心的同一圆周上如图所示，则电场力做功是(D),（A）A到B电场力做功最大；（B）A到C电场力做功最大;（C）A到D电场力做功最大；（D）电场力做功一样大。,一点电荷 q 位于一立方体中心，边长为L。问通过立方体每一面的电通量1=?若把电荷q 移到立方体一个顶角上，这时通过立方体每一面的电通量2=?,点电荷q 位于中心，通过立方体每一面的电通量相等且为总通量的 1/6，由高斯定理得,若q在顶角上，与该顶角相交的三个面上场强E平行于平面，电通量均为零；,为了能用高斯定理求解,使q位于高斯面内，今在q 的周围再连接7个大小相同的立方体，使q 位于中心，这时通过原立方体另外 3 个面的电通量均为,

3、两同心均匀带电球面，带电量分别为 q1、-q2,半径分别为 R1、R2,求各区域内的场强和电势,解：,I区电势,II区电势,III 区电势,计算题,1.,(1)考虑杆上坐标为x的一小块dx，dx在P点产生的电势为,(2)考虑杆上坐标为x的一小块dx，dx在P点产生的场强为,平行板电容器,三、导体上的电荷分布,两导体板分别带电 QA、QB。求各表面的电荷面密度,解：,在导体极板内，取 A、B 两点，由静电平衡条件,联立求解,电流和磁场,磁感应强度,毕-萨定律,磁场的高斯定理,安培环路定理,磁场的基本性质,洛仑兹力,安培定律,带电粒子在磁场中的运动,霍尔效应,磁力和磁力矩,磁力的功,磁力作用,磁现

4、象,运动电荷间的相互作用,电流与磁场结构框图,电流形成的条件,电流强度和电流密度,1.载流直导线,有限长载流直导线：,无限长载流直导线：,一、典型磁场,2.载流圆环,轴线上一点：,环心处：,（A）4倍，1/4倍,（B）4倍，1/2倍,（C）2倍，1/4倍,（D）2倍，1/2倍,例,答案：B,3.螺线管,长直螺管内：,环形螺线管：,5.无限大均匀载流平面,圆柱体内,圆柱体外,4.均匀载流圆柱体,5.,二、知识重点:,1.安培环路定理及其应用,电流正负的规定：满足右手定则为正，否则为负。Ii=I1+I2-I3,想一想：P点的磁场由哪些电流产生?,6、（C）,1)对电流分布进行对称性分析；,3)求L

5、内包围的电流的代数和;,4)由,求出 的大小，说明其方向。,(1)根据安培环路定律，该无限长通电圆柱形铜导体内部和外部的磁感应强度；,2.,例5,r,长直圆柱体电流的B()分布,(2)通过该矩形平面的磁通量B,2.,2.安培定律及其应用,1)在载流导线上取电流元；,2)由安培定律得到电流元所受安培力,电流为 的长直导线的磁感应强度,该磁场对AB边的作用力大小为,对AD边的作用力大小为,方向如图,方向如图,速度选择器,速度选择器,电磁感应结构框图,理论基础:楞次定律和法拉第,按产生原因分 类,动生电动势,自感电动势,按激发方式分 类,电磁感应定律,感生电动势,互感电动势,动生电动势,自感电动势,

6、感生电动势,互感电动势,位移电流,感生电场,自感线圈能量,磁场能量,变化的电场激发磁场,变化的磁场激发电场,一、知识重点:,1.法拉第电磁感应定律及应用；,3.磁场能量和能量密度。,二、典型计算举例,其方向垂直纸面向内,线圈内的感应电动势为,感应电动势为顺时针方向,3.,B,a,b,真空中两长直螺线管1和2的长度相同，单位长度上的,密绕匝数相同，直径比。当它们通以相同电流时，,两螺线管存储的磁能之比 为,例15,麦克斯韦方程组的积分形式,含四大方程,辅助方程:,波动,光的干涉,相干条件,1.频率相同,2.振动方向相同,3.有恒定的相位差,位相差与光程差的关系,决定干涉条纹的条件,获得相干光的方

7、法及应用,分波阵面法,分振幅法,获得相干光的方法及应用,分波阵面法,分振幅法,杨氏双缝干涉,薄膜干涉,一般情况,劈尖干涉,牛顿环,迈克尔逊干涉仪,薄膜干涉,一般情况,劈尖干涉,牛顿环,迈克尔逊干涉仪,薄膜干涉,（1）使屏离双缝的间距增大,（2）使光源波长变大,（3）两缝的间距增加,（4）用两个独立光源，使其分别通过各个缝,条纹变疏,条纹变密,无干涉条纹,条纹变疏,所以零级明条纹下移,从S1和S2发出的相干光所对应的光程差,原来 k 级明条纹位置满足：,例3双缝干涉D=1.2m,d=0.5mm.用波长=600nm的光垂直照射双缝。求（1）零级明纹O点上方第五级明纹的坐标x5;（2）若用,折射率n

8、=1.50的透明薄膜覆盖在一个缝S1后面，求零级明纹移到原来第几级?,(1)双缝明纹公式 dsin=k,k=0,1,2,.,(2)在缝S1后面的光路中增加了光程(n-1)l,则,对于零级明纹,在没覆盖前，这一光程差对应第k级明纹，则,单缝衍射：,中央明纹宽度：,条纹间距：,在夫琅和费单缝衍射中，对于给定的入射光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹。,B,(A)对应的衍射角变小；(B)对应的衍射角变大；(C)对应的衍射角也不变；(D)光强也不变。,光栅衍射：,(1)由光栅公式，即可求出光栅常数,可见级次，为0、1、2、3、5，共9条谱线,设计一光栅，要求(1)能分辨钠光谱的

9、 5.89010-7m和5.89610-7m的第二级谱线；(2)第二级谱线衍射角;(3)第三级谱线缺级。,解（1）按光栅的分辨本领,得,即必须有,（2）根据,由于，所以,这样光栅的 N、a、b 均被确定。,（3）缺级条件,量子光学基础,量子光学基础,第二十三、二十四章,复习,原子玻尔理论,光的波粒二象性,一、结构框图,二、知识重点:,1.掌握黑体辐射的实验规律,4.理解光的波粒二象性,3.掌握光电效应的实验规律及爱因斯坦的光子论,5.理解玻尔的氢原子理论及对氢原子光谱的解释,1.黑体辐射的基本规律,三、几个概念,普朗克公式,2.普朗克能量子假说,3.光电效应,普朗克公式,爱因斯坦光电效应方程,

10、金属中一个电子吸收一个光子的能量,称为截止频率,4.光的波粒二象性,角动量量子化假设,轨道半径量子化,玻尔半径,氢原子的能级,5.氢原子的玻尔理论,频率条件（跃迁假设）,当m 一定,n=时，min,当m 一定,n=m+1时，max,6.里德伯公式,氢原子的赖曼系是原子由激发态跃迁至基态而发射的谱线系，为使处于基态的氢原子发射此线系中最大波长的谱线，则向该原子提供的能量至少应是：(A)1.5eV;(B)3.4eV;(C)10.2eV;(D)13.6eV.,C,用玻尔氢原子理论判断，氢原子巴尔末系（向第 1 激发态跃迁而发射的谱线系）中最小波长与最大波长之比为：(A)5/9;(B)4/9;(C)7/9;(D)2/9.,A,（1）氢原子光谱中布拉开系在短波方向的极限波长；（2）在该系中，有一条波长为2625nm的光谱线是电子在哪两个能级中跃迁形成的？对应的能量分别为多少？,附：若已知氢原子光谱的一线系的极短波长为1458.5nm，求这一光谱线系属于什么线系？,极限 n时，min=1458.5nm,（2）布拉开系中=2625埃，m=4，,解得 n=6,