大学物理下册知识要点.ppt

1.光的相干性 I ? I1 ? I 2 ? 2 I1I 2 soc ? ?
I1 ? I 2时
I ? 4 Is1oc
2 ??
2
? ? ? ? 2k? , I ? 4 I1 干涉加强
2.杨氏双缝干涉
（1）条纹位置 （2）条纹间距
x? ?k D ?
K=0，1，2，··· 明纹中心位置
x?
? ?2k ?d1?D ?
暗纹条件 a sin ? ? ? 2 k ? ， k ? 1,2 ,3…
2
明纹条件 a sin? ? ? (2k?? 1) ? ， k?? 1,2,3…
2
中央明纹线宽度 ? x0 ? 2 f ?tan? 1 ? 2 f? 1? 2 f λ a
其他暗纹位置
f?
xk ? k a
2.光栅衍射
其他明纹线宽度
2
r? 0
二.高斯定理
? ? ?
?
E ?d S ?
s
1
?0
n
qi
i?1
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 E?
0 ?r ? R?
Q 4πε0r 2
?r
?
R?
均匀带电无限长直线 E ? ? 2 π ?0r
方向垂直于带电直线
“无限大”均匀带电平面 E ? ? 2? 0
方向垂直于带电平面
三.安培力
? ?? dF ? Idl ? B
大小：dF ? IdlB sin ?
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
F ? IBl sin?
四.洛仑兹力
? Fm
?
qv? ?
? B
? 带电粒子在磁场中的运动
半径 R ? mv
qB
周期
T ? 2?R? 2?m v qB
? 一般情况 v // ? v cos? v ? ? v sin?
一致。距长直导线为x。则此处：
B ? ?0I 2? x
方向垂直纸面向里
B? ? ?
? ? ?d? ? ?A(v ? B) ?dx
? =
d? L
?
? 0 Iv
dx
d 2? x
I
v?
dx?
0 dA L x
Bx
= ? ? 0 Iv ln d ? L
2? d
电动势的方向由B指向A,故A端电势高。
一.光的干涉
均匀带电球体 四. 环路定理
E?
Qr
4?? 0R3
?r
?
R?
Q 4πε0r 2
?r
?
R?
?
?
?LE ?d l ? 0
?环路定理说明静电力是保守力，静电场是保守场。
四.电势的计算
1.利用电势叠加原理
Up ?
? qi
点电荷系
i 4?? 0 ri
dq
?Q 4 ?? 0 r 连续分布的带电体
2. 场强积分法(由定义求) ?
“无限长”载流直导线 B ? ? 0 I
2?a
载流圆线圈圆心处 B ? ? 0 I
2R
二.磁通量
??
对于有限曲面 ? m ? ?B ?dS
??
? 对于闭合曲面 ? m?
B ?dS
S
二. 安培环路定理
??
? ? B ?d l L
? μ0
Ii内
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
? xk ?
f? a
光栅方程 d sin? ? ? k? k ? 0,1,2,3,?
d sin? ? ? k?
缺级条件
a sin? ? ? k??
k ? ? k?d a
k?? 1,2,3,?
六.光的偏振
1.马吕斯定律 I ? I0 cos2 ?
I0 入射线偏振光的强度 I 为通过检偏器后的透射光的强度
带电粒子作螺旋运动
R ? mv ? ? mv sin ?
qB
qB
h
?
v //T
?
2 ? mv cos ?
qB
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
? ? ? dΦ
dt
二.动生电动势的求解
? ?i ?
? (v?
?
? B)
? ?dl
?
?
a.在运动导体上选取线元 dl
(1) 首先确定 E 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
0? ?
? up ?
E ?dl
p
3.静电力做的功
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：
B? ? A AB ? ?qE ?dl ? q(U A ? UB )
A
五.1.导体的静电平衡条件
?
E?内 ? 0 E 表面? 导体表面
4.波膜等厚干涉（劈尖） （该干涉属分振幅法，光线垂直入射）
?
?
2n2d
?
?
2
?
? ?
2
k
??
2
? （?
2k
?
1）? ?
?
2
k ? 1,2 ,? 相长干涉 k ? 0，1,2 ,? 相消干涉
条纹间距满足
? l sin? ?
2n2
相邻暗纹或（或明纹）
对应的厚度差
ek?1
?
ek
?
?
2n2Байду номын сангаас
二.光的衍射
1.夫琅和费单缝衍射
d2
I
K=0，1，2，··· 暗纹中心位置
D?
?x ?
其中D为双缝与屏之间的距离，双缝间距为d
d
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x ?程nr ? ct
（2）光程差δ 与相位差 ? ? 之间的关系 ? ? ? 2? ?
（3）半波损失
?0
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π 的突变，相当于光程增加或减少半个波长， 称为半波损失。
α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
tanib
静电场总结
一.场强的计算
（一）根据场强叠加原理求场强
1.点电荷的电场
? E
?
? F q0
?
1
4? ?0
q r2
r? 0
3.连续分布带电体
2.点电荷系的电场
? ?
E?
k
1
4??0
qk rk2
r?k0
（1）根据带电体的形状选择坐标系；
（2）
? dE
?
1
4? ?0
dq r2
r? 0
（3）
? ?
E?
dq
4? ?0r
b.写出
d?i
?
? (v ?
?? B) ?dl
再积分，即
? ?i ?
(v?
?
? B)
? ?dl
L
c.确定电动势的方向
?? ?
? B
在导线上的投影方向。
电源内部：低电势指向高电势
例：直长导直线导距线离通为有d。电当流它I，沿在平其行附于近直有导一线导的线方棒向A以B,速长度为L，平v? 离移长时， 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
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
E
?
?0
恒定磁场总结
一. 比—萨定律
? dB
?
?0
4?
? Idl ?
r2
r?0
载流直导线的磁场
B
?
? 0I
4? a
(cos ? 1
?
cos ? 2 )