大学物理学基础共21页文档
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3、 晶列、晶面指数、倒格空间.
由于晶格的对称性，晶体在这六个晶向方向上的性质是完全等效 的，通常写成<100>。 同理，沿立方体对角线的晶向共有8个， 统称这些晶向时，写成<111>。 面对角线的晶向共有12个，只注明其 中一个的晶向指数，写成<110>。
第6页
2、晶面和晶面族
§1.4 晶列 晶面指数
定义: 布喇菲格子的格点还可以看成分布在一系列平面
第 16 页
例：
§1.4 晶列 晶面指数
晶面ABC沿单胞基矢方向的截距分别为 4a,b和c，系数倒数比为1/4：1：1＝1：4：
4，因而其密勒指数即为 (144) 。
晶面A’B’C’D’的截距为2a,4b与∞c，
因而其密勒指数为 (210) ；
晶面EFG的密勒指数则应为 (263)
第 17 页
§1.4 晶列 晶面指数
第 13 页
§1.4 晶列 晶面指数
晶面族的两种标示方法：
晶面族的标示方法一：以固体物理学原胞基矢 a1、a2、a3 为坐 标系三个轴，用晶面族的法线的方向余弦(h1h2h3)来标示晶面，称为该 晶面族的晶面指数。
晶面族的标示方法二：以结晶学原胞基矢 a、b、c 为坐标系三 个轴，用晶面族的法线的方向余弦(hkl)来标示晶面，称为该晶面族的 密勒指数。
§1.4 晶列 晶面指数
第 20 页
§1.4 晶列 晶面指数
ABAB......
六方密堆积结构与单胞示意
第 21 页
§1.4 晶列 晶面指数
六方晶系的一些晶向指数与晶面指数
第 22 页
晶体中一些晶面的密勒指数
密勒指数简单的晶面如（100）、 （010）之类，它们面上的原子聚集的 密度较大，而晶面间的距离也较大。
第6页
2、晶面和晶面族
§1.4 晶列 晶面指数
定义: 布喇菲格子的格点还可以看成分布在一系列平面
第 16 页
例：
§1.4 晶列 晶面指数
晶面ABC沿单胞基矢方向的截距分别为 4a,b和c，系数倒数比为1/4：1：1＝1：4：
4，因而其密勒指数即为 (144) 。
晶面A’B’C’D’的截距为2a,4b与∞c，
因而其密勒指数为 (210) ；
晶面EFG的密勒指数则应为 (263)
第 17 页
§1.4 晶列 晶面指数
第 13 页
§1.4 晶列 晶面指数
晶面族的两种标示方法：
晶面族的标示方法一：以固体物理学原胞基矢 a1、a2、a3 为坐 标系三个轴，用晶面族的法线的方向余弦(h1h2h3)来标示晶面，称为该 晶面族的晶面指数。
晶面族的标示方法二：以结晶学原胞基矢 a、b、c 为坐标系三 个轴，用晶面族的法线的方向余弦(hkl)来标示晶面，称为该晶面族的 密勒指数。
§1.4 晶列 晶面指数
第 20 页
§1.4 晶列 晶面指数
ABAB......
六方密堆积结构与单胞示意
第 21 页
§1.4 晶列 晶面指数
六方晶系的一些晶向指数与晶面指数
第 22 页
晶体中一些晶面的密勒指数
密勒指数简单的晶面如（100）、 （010）之类，它们面上的原子聚集的 密度较大，而晶面间的距离也较大。
大学物理_04动量(最新)
由动量原理可知 向心力的冲量为 I 的大小为:
P2
B(t2)
P1
A(t1)
0 I 的方向由其 与 x 轴正向夹角φ决定：
∵tg φ=－1，Ix <0, Iy<0
∴ φ = －3 π/4
P ▽
P2
P1
2. 平均力
动量原理对解决碰撞问题很有用，在物体碰撞过程中，相互 作用时间很短，而相互作用力很大，这种力称为冲力. 冲力随时间变化的关系 F (t) 实际上是难确定的，但可以 引入平均力来近似地描述它们。 F (t ) 平均力定 义为 : F o 冲量为: t
α m x 方向： mv11 + 0 = mv12 cosθ +Mv22cosβ y方向： 0 = mv12sinθ – Mv22sinβ
v12
v11
M
氧核 θ
v22
（图 4-5）
x 方向： mv11 + 0 = mv12 cosθ +Mv22cosβ y方向： 0 = mv12sinθ – Mv22sinβ
F外 0
或
F外 f内 （某方向上）
对动量守恒定律应注意： （1）动量守恒定律是用于物体系的。
（2）在守恒定律中，所有的物体的速度都要对同一惯性系而 言。
（3）动量守恒定律常用其分量式。 （4）动量守恒是有时间性的。要注意何时守恒，何时不守恒。 系统的总动量守恒，系统内各物体的动量不一定守恒，动量 可以传递，一个物体动量的减少必有另一个物体动量增加， 但总动量保持不变。 （5）动量守恒定律是一条最基本、最普遍的定律。应用最广 泛，无论宏观还是微观领域都可以使用。
A 45o X
202.5o I mVA X
大学物理学课件-力的空间积累
F G 3 r
r
Mm
G 3 rdr
ra
r
rb
初态量
r • d r r d r co s rd r
末态量
r
M
a
章目录
节目录
上一页
下一页
2.3 力在空间上的积累
弹力的功
F kx
W
xb
xa
1
1
F dxi ( kx kx )
2
2
2
x
b
2
a
弹簧振子
引力势能曲线
x 0, Ep 0
r , Ep 0
章目录
节目录
上一页
下一页
2.3 力在空间上的积累
势能曲线提供的信息
1、质点在轨道上任意位置所具有的势能值。
的负值，表
2、势能曲线上任意一点的斜率
示质点在该处所受的保守力
3、势能曲线有极值，
Ep
•B
质点处于平衡位置。
设系统机械能守恒，由
,
2
R
R
2
1
GM
v1
Rg
R
v1 6.4 10 9.8 7.9 10 m s
6
大学物理学
3
章目录
节目录
1
上一页
下一页
2.3 力在空间上的积累
第二宇宙速度（逃逸速度）v2 ：
物体逃脱地球引力时，引力势能为零。在地面上
以最小发射速度v2 发射物体，物体逃脱地球引力时的动
2GM
c
R
星体即使发光，引力也会把光吸引回来，远处
的观察者根本接收不到该星体发出的任何信息。这
r
Mm
G 3 rdr
ra
r
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初态量
r • d r r d r co s rd r
末态量
r
M
a
章目录
节目录
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2.3 力在空间上的积累
弹力的功
F kx
W
xb
xa
1
1
F dxi ( kx kx )
2
2
2
x
b
2
a
弹簧振子
引力势能曲线
x 0, Ep 0
r , Ep 0
章目录
节目录
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2.3 力在空间上的积累
势能曲线提供的信息
1、质点在轨道上任意位置所具有的势能值。
的负值，表
2、势能曲线上任意一点的斜率
示质点在该处所受的保守力
3、势能曲线有极值，
Ep
•B
质点处于平衡位置。
设系统机械能守恒，由
,
2
R
R
2
1
GM
v1
Rg
R
v1 6.4 10 9.8 7.9 10 m s
6
大学物理学
3
章目录
节目录
1
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2.3 力在空间上的积累
第二宇宙速度（逃逸速度）v2 ：
物体逃脱地球引力时，引力势能为零。在地面上
以最小发射速度v2 发射物体，物体逃脱地球引力时的动
2GM
c
R
星体即使发光，引力也会把光吸引回来，远处
的观察者根本接收不到该星体发出的任何信息。这
大学物理ppt课件完整版
03
计算机模拟和仿真
利用计算机进行数值模拟和仿真 实验，验证理论预测和实验结果 。
2024/1/25
5
物理学的发展历史
01
02
03
古代物理学
以自然哲学为主要形式， 探讨自然现象的本质和规 律，如古希腊的自然哲学 。
2024/1/25
经典物理学
以牛顿力学、电磁学等为 代表，建立了完整的经典 物理理论体系。
固体的电子论
介绍了能带理论、金属电子论、半导体电子 论等。
30
核物理和粒子物理基础
原子核的基本性质
包括核力、核子、同位素等基本概念。
放射性衰变
阐述了α衰变、β衰变、γ衰变等放射性衰变过程及 其规律。
粒子物理简介
介绍了基本粒子、相互作用、粒子加速器等基本 概念。
2024/1/25
31
THANKS
感谢观看
19
恒定电流的电场和磁场
恒定电流：电流大小和方 向均不随时间变化的电流 。
2024/1/25
毕奥-萨伐尔定律：计算 电流元在空间任一点产生 的磁场。
奥斯特-马可尼定律：描 述电流产生磁场的规律。
磁场的高斯定理和安培环 路定理：揭示磁场的基本 性质。
20
电磁感应
法拉第电磁感应定律
描述变化的磁场产生感应电动势的规律。
01
又称惯性定律，表明物体在不受外力作用时，将保持静止状态
或匀速直线运动状态。
牛顿第二定律
02
又称动量定律，表明物体加速度与作用力成正比，与物体质量
成反比。
牛顿第三定律
03
又称作用与反作用定律，表明两个物体间的作用力和反作用力
总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
大学物理狭义相对论基础全部内容ppt课件
c29979214 .25m 8s-1
.
33
▲ 揭示出真空的对称性质：对于光的传播而言， 真空各向同性，所有惯性系彼此等价。
▲ c 是自然界的极限速率
1962年 贝托齐实验
贝托齐实验结果
速率极限：指能量和信息传播速率的极限。
.
34
二.洛仑兹变换
1.坐标变换
S系P x,y,z,t 寻找 对同一客观事件 P，
行星的自转或公转；单摆；晶体振动；分子、原 子能级跃迁辐射……
国际单位：“秒”
与铯133原子基态两个超精细能级之间跃迁相对应的 辐射周期的9192631700倍（精确度 1012~1013）
校钟操作：
O
A
B
l
l
.
14
由此在一个惯性系中的不同地点建立统一的时间坐标：
y
对不同惯性系
伽利略变换中我们默认了
S系 P x ,y ,z,t
两个惯性系中相应的 坐标值之间的关系。
S系
y
o z
S 系
y
up
o z
当 tt时0 ，
由 o( o发出)光信号，
x 光信号到达 P ：
x
S: P(x, y,z,t)
S: P(x, y,z,t)
.
35
S y S y′
u • P (x, y, z,t)
在 S, S中，
r
r P(x,y,z,t) 真空中光速均为 c
以分子运动为基础的微观理论(统计物理学)
.
4
物理学家感到自豪而满足，两个事例：
在已经基本建成的科学大厦中，后辈物理学家只要 做一些零碎的修补工作就行了。也就是在测量数据的 小数点后面添加几位有效数字而已。
大学物理B2_第14章_1
vy 、vz).
x vt x ( x vt ) v 2 1 ( ) c
v t (t 2 x ) c
dx vdt dx v 2 1 ( ) c v dt 2 dx c dt v 2 1 ( ) c
dx dx vdt dt dt v dx c2 ux v v 1 2 ux c
3. 物质运动的极限速度为真空中的光速度c
v2 1 2 0 c
4. L变换是比G变换更具普遍意义的变换 当v<<c时，洛仑兹变换又回到伽利略变换 。 x vt x x vt x
2014年10月15日星期三
1 (v / c)2
14
第十四章 相对论1
例1. 观察者O测得一闪光灯在x=1105m, y=1104m, z=1103m, t=510-4s时闪光，另一观察者O相对于O以 0.8c的速度沿轴 xx 运动，求他所测得的事件(闪光灯)坐标。 解： x
2l1c 2l2 t t1 t2 2 2 c u c2 u 2 l1 l2 2 [ ] c 1 ( u )2 u 2 1 ( ) c c 2l2c 2l1 t2 2 t t1 2 c u c2 u 2 l2 l1 2 [ ] c 1 ( u )2 u 2 1 ( ) c c
17
2014年10月15日星期三
第十四章 相对论1
ux v u x v 1 2 ux c uy u y v (1 2 u x ) c uz u z v (1 2 ux ) c 当c>>v时， u x ux v
S→S′
u x +v ux v 1 2 u x c u y uy v (1 2 u x) c u z uz v (1 2 u x) c u x u x +v
x vt x ( x vt ) v 2 1 ( ) c
v t (t 2 x ) c
dx vdt dx v 2 1 ( ) c v dt 2 dx c dt v 2 1 ( ) c
dx dx vdt dt dt v dx c2 ux v v 1 2 ux c
3. 物质运动的极限速度为真空中的光速度c
v2 1 2 0 c
4. L变换是比G变换更具普遍意义的变换 当v<<c时，洛仑兹变换又回到伽利略变换 。 x vt x x vt x
2014年10月15日星期三
1 (v / c)2
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第十四章 相对论1
例1. 观察者O测得一闪光灯在x=1105m, y=1104m, z=1103m, t=510-4s时闪光，另一观察者O相对于O以 0.8c的速度沿轴 xx 运动，求他所测得的事件(闪光灯)坐标。 解： x
2l1c 2l2 t t1 t2 2 2 c u c2 u 2 l1 l2 2 [ ] c 1 ( u )2 u 2 1 ( ) c c 2l2c 2l1 t2 2 t t1 2 c u c2 u 2 l2 l1 2 [ ] c 1 ( u )2 u 2 1 ( ) c c
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2014年10月15日星期三
第十四章 相对论1
ux v u x v 1 2 ux c uy u y v (1 2 u x ) c uz u z v (1 2 ux ) c 当c>>v时， u x ux v
S→S′
u x +v ux v 1 2 u x c u y uy v (1 2 u x) c u z uz v (1 2 u x) c u x u x +v
大学物理学ppt课件
电磁感应和电磁波
电磁感应定律
阐述法拉第电磁感应定律和楞 次定律的内容，分析感应电动
势的产生条件和计算方计算方法，分析它们在电路 中的作用。
电磁波的产生和传播
阐述电磁波的产生原理和传播 特点，探讨电磁波在真空和介 质中的传播规律。
电磁波的发射和接收
介绍电磁波的发射和接收过程 ，分析天线的工作原理和性能
牛顿第二定律
物体的加速度与作用力成 正比，与物体质量成反比 ，即F=ma。
牛顿第三定律
作用力和反作用力大小相 等、方向相反，且作用在 同一直线上。
动量定理与动量守恒
动量定理
物体所受合外力的冲量等于物体动量 的变化，即Ft=mv2-mv1。
动量守恒
在不受外力或所受合外力为零的系统 中，系统总动量保持不变。
恒定电流和恒定磁场
电流与电源
欧姆定律
介绍电流的定义、方向和单位，电源的电 动势和内阻等概念。
阐述欧姆定律的表达式及其适用条件，分 析电阻的串联和并联问题。
磁场与磁感应强度
安培环路定律与磁场中的物质
定义磁场和磁感应强度的概念，探讨磁场 线的分布特点，以及磁感应强度的计算方 法。
介绍安培环路定律的表达式及其意义，分析 磁场对电流的作用力，以及磁场中的磁介质 问题。
03
电磁学
静电场
电荷与电场
介绍电荷的基本性质，电场的定义和性 质，以及电场线与等势面的概念。
电场强度与电势
定义电场强度和电势的概念，分析它 们的物理意义和计算方法，探讨电场
强度与电势的关系。
库仑定律
阐述库仑定律的表达式及其适用条件 ，通过实例分析点电荷之间的作用力 。
静电场中的导体和电介质
介绍导体在静电场中的平衡条件，电 介质的极化现象，以及静电场中的能 量问题。
演示文稿伯努利方程推导
d
dy
第20页，共21页。
流体的湍流 雷诺数
层流不是流动的唯一形式；
湍流：流体在管道内流动，当流速超过某一临界值，流体的层流状态
将被破坏，各流层相互混淆，局部有横向流动，呈现不规则的涡状流动 ，这种流动状态称为湍流。
在自然现象中，比较普遍的流动状态是湍流，如江河急流、烟囱 排出的废气流、大气的流动等。
第5页，共21页。
四.连续性原理
1. 推导过程：
假设：
①.取一个截面积很小的细流管，垂直于流管的同一截面上的各点流速
相同； ②.流体由左向右流动 ；
③.流体具有不可压缩性 ；
④.流体质点不可能穿入或者穿出流管 ；
⑤.在一个较短的时间t内，流进流管的流体质量等于流出流管的 流体质量（质量守恒），即：
p 1 v2 恒量 S 恒量
2
2 S1
2p1 p2
S12 S22
p1 p2 gH
流速： 2 S1
2gH S12 S22
,
1
S2
2gH S12 S22
体积流量： QV S22 S1S2
2gH S12 S22
只要读出两个竖 管的高度差，就 可以测量流速和 流量
第16页，共21页。
生活中的实例：
1. 在海洋中平行航行的两艘大轮船，相互不能靠得太近，否则 就会有相撞的危险，为什么？
2. 逆流航行的船只行到水流很急的岸边时，会自动地向岸靠拢；
3. 汽车驶过时，路旁的纸屑常被吸向汽车； 4. 简单的实验：用两张窄长的纸条，相互靠近，用嘴从两纸条
中间吹气，会发现二纸条不是被吹开而是相互靠拢，就是 “速大压小”的道理。 5. 打开的门窗，有风吹过，门窗会自动的闭合，然后又张开；
大学物理高斯定理PPT课件
q1 ε0
E dS
S
qk ε0
S Ei dS 0 0
E dS
i(内) S
i (外)
qk 1
E dS
S
1
ε0
Φe
qi (内)
E dS
1
S
ε0
qi (内)
q1
qi q2
dS E
qi(内) 是指面内电荷代数和。
qn
第21页/共44页
Φe
E dS
1
S
0
n
qi内
i 1
规定：
1）曲线上每一点的切线方向表示该点场强的方向； 2）通过垂直于电场方向单位面积的电场线条数等
于该点电场强度的大小。 E dN / dS
ddSS⊥
E
E
电场线稀疏的地方场强小，电场线密集的地方场强大。
第5页/共44页
电场线的特性
1） 电场线起始于正电荷(或无穷远处)， 终止于负电荷，不会在没有电荷处中断；
1）点电荷位于球面 S 中心
Φe SE dS SEdS cos0
q E 4πε0r 2
E dS
E SdS
q 4πε0r 2
SdS
q 4πr 2 q
4πε0r 2
ε0
q
+ r
S
结果与球面半径无关，即以点电荷q 为中心的任一球 面，不论半径大小如何，通过球面的电通量都相等。
第18页/共44页
求：平面附近某点的电场强度。
解： 具有面对称性，作闭合圆柱面为高斯面。
Φe
E dS
S
1
0
n
qi
i 1
qk 1
q1 qi
q2 qn
E dS
S
qk ε0
S Ei dS 0 0
E dS
i(内) S
i (外)
qk 1
E dS
S
1
ε0
Φe
qi (内)
E dS
1
S
ε0
qi (内)
q1
qi q2
dS E
qi(内) 是指面内电荷代数和。
qn
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Φe
E dS
1
S
0
n
qi内
i 1
规定：
1）曲线上每一点的切线方向表示该点场强的方向； 2）通过垂直于电场方向单位面积的电场线条数等
于该点电场强度的大小。 E dN / dS
ddSS⊥
E
E
电场线稀疏的地方场强小，电场线密集的地方场强大。
第5页/共44页
电场线的特性
1） 电场线起始于正电荷(或无穷远处)， 终止于负电荷，不会在没有电荷处中断；
1）点电荷位于球面 S 中心
Φe SE dS SEdS cos0
q E 4πε0r 2
E dS
E SdS
q 4πε0r 2
SdS
q 4πr 2 q
4πε0r 2
ε0
q
+ r
S
结果与球面半径无关，即以点电荷q 为中心的任一球 面，不论半径大小如何，通过球面的电通量都相等。
第18页/共44页
求：平面附近某点的电场强度。
解： 具有面对称性，作闭合圆柱面为高斯面。
Φe
E dS
S
1
0
n
qi
i 1
qk 1
q1 qi
q2 qn
普通物理学
11.5 *声波 超声波 次声波
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24
第11章 机械波和电磁波
11.6 电磁波
11.7 惠更斯原理 波的衍射 反射和折射 11.8 波的叠加原理 波的干涉 驻波
11.9 多普勒效应
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25
第12章 光学
12.1 *几何光学简介 12.2 光源 单色光 相干光 12.3 双缝干涉 12.4 光程与光程差 12.5 薄膜干涉 12.6 *迈克耳孙干涉仪
2.4 保守力 成对力的功 势能
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9
第2章 运动的守恒量和守恒定律
2.5 质点系的功能原理 机械能守恒定律
2.6 *碰撞 2.7 质点的角动量和 角动量守恒定律
2.8 *对称性和守恒定律
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10
第3章 刚体和流体的运动
3.1 刚体模型及其运动
3.2 力矩 定轴转动定律 3.3 转动惯量的计算
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33
运行环境：
• • • • PowerPoint2003以上中文版。 MathType 6.5以上。 Adobe Flash Player for IE_11.2以上。 播放时，先打开“普通物理学.ppt”
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34
编辑修改时请加载文件 (ppt方程式格式.eqp） 特殊符号(v)(E) vvvw Exyz
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26
第12章 光学
12.7 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理
12.8 单缝的夫琅禾费衍射 12.9 圆孔的夫琅禾费衍射 光学仪器的分辨本领
12.10 光栅衍射 12.11 *X射线衍射
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27
第12章 光学
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24
第11章 机械波和电磁波
11.6 电磁波
11.7 惠更斯原理 波的衍射 反射和折射 11.8 波的叠加原理 波的干涉 驻波
11.9 多普勒效应
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25
第12章 光学
12.1 *几何光学简介 12.2 光源 单色光 相干光 12.3 双缝干涉 12.4 光程与光程差 12.5 薄膜干涉 12.6 *迈克耳孙干涉仪
2.4 保守力 成对力的功 势能
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9
第2章 运动的守恒量和守恒定律
2.5 质点系的功能原理 机械能守恒定律
2.6 *碰撞 2.7 质点的角动量和 角动量守恒定律
2.8 *对称性和守恒定律
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10
第3章 刚体和流体的运动
3.1 刚体模型及其运动
3.2 力矩 定轴转动定律 3.3 转动惯量的计算
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运行环境：
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26
第12章 光学
12.7 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理
12.8 单缝的夫琅禾费衍射 12.9 圆孔的夫琅禾费衍射 光学仪器的分辨本领
12.10 光栅衍射 12.11 *X射线衍射
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27
第12章 光学
大学物理 稳恒磁场
P
0
P
I I
0
1 0, 2
2
1 0 I B 2 2a
20 首 页 上 页 下 页退 出
（2）
圆电流的磁场
Id l
r
I R0
q
dB q
dB dB //
x
dB/
dB/
解： ∵ dB 在垂直于由 dl 和 r 组成的平面上。 ∴ dB 在由 r、 x 组成的平面内，并且和 r 垂直。
dm是⊥穿过dS 面的磁力线条数。
n0
dS
B
B的另一单位
1T 1Wb / m 2
10 首 页 上 页 下 页退 出
2、磁通量 穿过磁场中某一曲面的磁力线总数，称为穿过该曲面的磁 通量，用符号Φm表示。
dΦm B dS m B ds
s
ds
S
n q B
Bx dB x
B y dB y
B z dB z
15 首 页 上 页 下 页退 出
（1）载流直导线的磁场：
I
Idl l
1
解：取电流元Idl ，P点对电流 元的位矢为r，电流元在P点产生的 磁感应强度大小为
q
r
2
dB P
0 Idl sin q dB 4 r 2
20 I 0 I 20 I B 4 2R 4R 2R R
0 I
25 首 页 上 页 下 页退 出
l1
I1
o R
I dl （2） 电流元中心 dB 4 r
0 2
l2
I2
0 I 1l1 B1 纸面向外 2 4R
0 I 2l2 B2 纸面向里 2 4R
0
P
I I
0
1 0, 2
2
1 0 I B 2 2a
20 首 页 上 页 下 页退 出
（2）
圆电流的磁场
Id l
r
I R0
q
dB q
dB dB //
x
dB/
dB/
解： ∵ dB 在垂直于由 dl 和 r 组成的平面上。 ∴ dB 在由 r、 x 组成的平面内，并且和 r 垂直。
dm是⊥穿过dS 面的磁力线条数。
n0
dS
B
B的另一单位
1T 1Wb / m 2
10 首 页 上 页 下 页退 出
2、磁通量 穿过磁场中某一曲面的磁力线总数，称为穿过该曲面的磁 通量，用符号Φm表示。
dΦm B dS m B ds
s
ds
S
n q B
Bx dB x
B y dB y
B z dB z
15 首 页 上 页 下 页退 出
（1）载流直导线的磁场：
I
Idl l
1
解：取电流元Idl ，P点对电流 元的位矢为r，电流元在P点产生的 磁感应强度大小为
q
r
2
dB P
0 Idl sin q dB 4 r 2
20 I 0 I 20 I B 4 2R 4R 2R R
0 I
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l1
I1
o R
I dl （2） 电流元中心 dB 4 r
0 2
l2
I2
0 I 1l1 B1 纸面向外 2 4R
0 I 2l2 B2 纸面向里 2 4R
大学物理-15-1黑体辐射普朗克能量子假设 21页
E1m 2A 21m (2π)2A 20.22 J 7
2
2
第十五章 量子物理
17
物理学
第五版
15-1 黑体辐射 普朗克能量子假设
Enh n E 7.131029
h
基元能量 h3 .1 8 1 0 3J 1
（2） Enh
A22π2E m2 2πn2m h
6 000 K
3 000 K
1
m
000
/nm
2 000
第十五章 量子物理
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物理学
第五版
15-1 黑体辐射 普朗克能量子假设
2 维恩位移定律
mT b
峰值波长
M (T)/1 (10W 4 m 3)
可
1.0
见
光
区
0.5 6 000 K
常量 b2.89 18 3 0m K 3 000 K
物理学
第五版
15-1 黑体辐射 普朗克能量子假设
一 黑体 黑体辐射
1 热辐射的基本概念
（1）单色辐射出射度 单位时间内从物
体单位表面积发出的频率在 附近单位频率
区间内的电磁波的能量.
M (T) 单位： Wm-2H-z1
M(T) 单位： Wm-3
第十五章 量子物理
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物理学
第五版
15-1 黑体辐射 普朗克能量子假设
0
1
m
000
/nm
2 000
第十五章 量子物理
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物理学
第五版
15-1 黑体辐射 普朗克能量子假设
例1（1）温度为 20 C 的黑体，其单色辐 出度的峰值所对应的波长是多少？(2)太阳的
大学物理学(第二版)全套PPT课件
万有引力定律
任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。 该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离 的平方成反比。
机械能守恒定律
在只有重力或弹力做功的物体系统内（或者不受 其他外力的作用下），物体系统的动能和势能（ 包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机 械能的总能量保持不变。
04
动量守恒与能量守恒
热力学第二定律
热力学第二定律的表述
不可能从单一热源取热，使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。
热力学第二定律的数学表达式
对于可逆过程，有dS=(dQ)/T；对于不可逆过程，有dS>(dQ)/T，其中S表示熵，T表 示热力学温度。
热力学第二定律的应用
热力学第二定律揭示了自然界中宏观过程的方向性，指出了与热现象有关的实际宏观过 程都是不可逆的。同时，它也提供了判断这些过程进行方向的原则。
刚体的定轴转动中的功与能
转动功
力矩在转动过程中所做的功叫做“转动功”，它等于力矩与角位 移的乘积。
转动动能
刚体定轴转动的动能叫做“转动动能”，它等于刚体的转动惯量与 角速度平方的一半的乘积。
机械能守恒
在只有重力或弹力做功的情况下，刚体的机械能守恒，即动能和势 能之和保持不变。
06
热学基础
温度与热量
磁场的基本概念
01
磁场的定义
磁场是一种物理场，由运动电荷或电流产生，对放入其中的磁体或电流
有力的作用。
02
磁感线
用来形象地表示磁场方向和强弱的曲线，磁感线上某点的切线方向表示
该点的磁场方向。
03
磁场的性质
磁场具有方向性、强弱性和空间分布性。
安培环路定理与毕奥-萨伐尔定律
01
【大学物理】第四章 动量 动量守恒定律
15
o f
dv mg F k Av m dt v t mdv mg F k Av dt 0 0
m mg-F-k Av ln t kA mg F mg F k Av e mg F
kA t m
v
vm
t
kA t mg F m 1 e v kA
质心的运动 ~ 质点 质量 M 受力 F外
位于 rc
其运动与系统 内质点相互作 用无关
11
小结
质点
质点系
p mv dp F dt p pi Mvc dp F外 dt
i
v c F ma F外 Mac
基本方法：用质心作为物体（质点系）的代表， 描述质点系整体的平动。
f kmv
求： 轨道方程
解： 先建立 x，y 方向的运动微分方程， 受力情况如图：
y
dv x k mvx m dt k mvy mg m dv y dt
v0 f m
o
mg
17
x
dv x k mvx m dt k mvy mg m
用积分法求解
19
以地面为参考系, 列 M 的运动方程：
受力情况如图：
M
y Q
aM
x
Mg
N N
Fx N sin MaM Fy Q Mg N cos 0
(1) (2)
aM 0 , M不是惯性系。
20
以地面为参考系, 列 m 的运动方程： 由相对运动加速度关系， y
r2
rc
C
质心位矢是各质点 位矢的加权平均
o f
dv mg F k Av m dt v t mdv mg F k Av dt 0 0
m mg-F-k Av ln t kA mg F mg F k Av e mg F
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t
kA t mg F m 1 e v kA
质心的运动 ~ 质点 质量 M 受力 F外
位于 rc
其运动与系统 内质点相互作 用无关
11
小结
质点
质点系
p mv dp F dt p pi Mvc dp F外 dt
i
v c F ma F外 Mac
基本方法：用质心作为物体（质点系）的代表， 描述质点系整体的平动。
f kmv
求： 轨道方程
解： 先建立 x，y 方向的运动微分方程， 受力情况如图：
y
dv x k mvx m dt k mvy mg m dv y dt
v0 f m
o
mg
17
x
dv x k mvx m dt k mvy mg m
用积分法求解
19
以地面为参考系, 列 M 的运动方程：
受力情况如图：
M
y Q
aM
x
Mg
N N
Fx N sin MaM Fy Q Mg N cos 0
(1) (2)
aM 0 , M不是惯性系。
20
以地面为参考系, 列 m 的运动方程： 由相对运动加速度关系， y
r2
rc
C
质心位矢是各质点 位矢的加权平均
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恒定电流的电场和磁场
恒定电流的产生与性质
由恒定电场产生的电流称为恒定 电流，其大小和方向均不随时间 变化。
01
02
恒定电流的磁场
03
恒定电流周围会产生恒定磁场， 其方向由右手螺旋定则确定。
04
恒定电流的电场
恒定电场是一种无旋场，可以用 电势来描述。
磁感应强度与磁通量
描述恒定磁场的两个重要物理量， 磁感应强度反映磁场力的性质， 磁通量反映磁场在空间中的分布。
匀速直线运动、匀变速直线运动；
曲线运动
抛体运动、圆周运动；
相对运动
参考系的选择、相对速度、相对 加速度。
牛顿运动定律
牛顿第一定律
惯性定律，定义了力和运动的关系；
牛顿第三定律
作用力和反作用力，大小相等、方向 相反。
牛顿第二定律
F=ma，阐述了力、质量和加速度之 间的关系；
动量守恒定律
动量的定义和计算
固体和液体的热性质
固体的热性质
固体具有一定的形状和体积，其 热膨胀系数较小，热传导性能较
好。
液体的热性质
液体没有确定的形状，但有一定的 体积，其热膨胀系数较大，热传导 性能较差。
相变现象
物质从一种相转变为另一种相的过 程，如熔化、凝固、汽化、液化等， 相变过程中伴随着热量的吸收或释 放。
04
电磁学
机械波的产生和传播
机械波的产生
机械波是由振源产生的，振源做周期性振动时，会使周围的介 质产生相应的振动，从而形成机械波。
机械波的传播
机械波在介质中以波的形式传播，传播方向与介质中质点的振 动方向垂直。在传播过程中，机械波会携带能量和信息。