普通物理学电子教案
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程守珠普通物理学六版电子教案1 1
arctg4
44
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（4）平均速度
v r x i y j 2 i 2 j t 0 ~ 2 s t t t
大小 vt 0 ~ 2 sv x vy 2 .8 2 (m /s)
(5)速度
vd rd xid yj 2 i 2 tj d t d t d t
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八、加速度
加速度—描述质点速度大小、方向变化快慢
加速度是描述质点速度的大小和方向随时间变化 快慢的物理量。
v(t)
z
P1
r(t)
o x
P2
r(tt)
v(tt) v
y
v(t)
v
v(tt)
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v(t)
z
P1
r(t)
o x
P2
v(tt)
r(tt)
y
v(t)
v
v(tt)
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七、速度
速度——描述质点运动的快慢和方向
粗平略均位描速移述度：：：t 时 r刻 ： vA ,r(t)rt t 时 刻 :B ,r ( t t ) t
A
r(t)
0
B r
r(t t)
在直角坐标系中
v r xi yj zk t t t t
即 vx x t， vy y t， vz z t
1.平均加速度
在Δt时间内，速度增量为 v ，v ( t t ) v ( t )
定义:平均加速度a
v
，方向与速度增量的方向相同。
t
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2.瞬时加速度
当△t趋于0时，P1点趋于P2点，平均加速度的极限表
示质a点在Δlittm时0 Δ刻Δvt通过dPd1vt点的dd瞬2t时2r 加速度与加简速称度加定速义度.
普通物理学电子教案
在外场作用下，每个分子中的所有电子都产生感应磁矩 Pm 则磁介质产生附加磁场 B ' B ' 与外场方向相反
顺磁质磁化 抗磁质磁化
结论：在外场作用下，电子产生附加的转动，从而形成附加
将顺磁质放入外场 B0
分子环流在外场作用下， 产生取向转动， 磁矩将转 向外场方向 —— 宏观上 产生附加磁场
磁介质存在时，磁感应线仍是一系列无头无尾的闭合曲线
对于任意闭合曲面S
S
B dS B0 dS B'dS 0
S S
SB dS 0 (含磁介质的磁高斯定理)
四. 有磁介质时的安培环路定理
1. 束缚电流
以无限长螺线管为例
定义：磁化强度
一定条件下，可用安培环路定理求解磁场强度，然后再求解 磁感应强度。
例 一无限长载流直导线，其外包围一层磁介质，相对磁导率
r 1
求 (1) 磁介质中的磁化强度和磁感应强度
I
R1 R2
(2) 介质内外界面上的束缚电流密度 解 根据磁介质的安培环路定理
H dl H 2r I
M dl I '( L内）
L
(普遍关系式)
(3) 对于各向同性介质，在外磁场不太强的情况下
M m H m —— 介质的磁化率 M H B μ 0 H μ 0 M (1 m )μ 0 H μ 0μ r B0 B μ 0μ r H μ H
B B0 B B0
减弱原场
如 锌、铜、水银、铅等
顺磁质 增强原场 如 锰、铬、铂、氧等 顺磁质和抗磁质的相对磁导率都非常接近于1。
弱 磁 性 物 质
顺磁质磁化 抗磁质磁化
结论：在外场作用下，电子产生附加的转动，从而形成附加
将顺磁质放入外场 B0
分子环流在外场作用下， 产生取向转动， 磁矩将转 向外场方向 —— 宏观上 产生附加磁场
磁介质存在时，磁感应线仍是一系列无头无尾的闭合曲线
对于任意闭合曲面S
S
B dS B0 dS B'dS 0
S S
SB dS 0 (含磁介质的磁高斯定理)
四. 有磁介质时的安培环路定理
1. 束缚电流
以无限长螺线管为例
定义：磁化强度
一定条件下，可用安培环路定理求解磁场强度，然后再求解 磁感应强度。
例 一无限长载流直导线，其外包围一层磁介质，相对磁导率
r 1
求 (1) 磁介质中的磁化强度和磁感应强度
I
R1 R2
(2) 介质内外界面上的束缚电流密度 解 根据磁介质的安培环路定理
H dl H 2r I
M dl I '( L内）
L
(普遍关系式)
(3) 对于各向同性介质，在外磁场不太强的情况下
M m H m —— 介质的磁化率 M H B μ 0 H μ 0 M (1 m )μ 0 H μ 0μ r B0 B μ 0μ r H μ H
B B0 B B0
减弱原场
如 锌、铜、水银、铅等
顺磁质 增强原场 如 锰、铬、铂、氧等 顺磁质和抗磁质的相对磁导率都非常接近于1。
弱 磁 性 物 质
程守珠普通物理学六版电子教案
质点与刚体运动学
质点运动学
描述质点位置、速度和加速度等运动学量，以及它们之间的关系。
刚体运动学
研究刚体绕定点转动时的角速度、角加速度等运动学量，以及刚体内各点的速度和加速度分布。
牛顿运动定律及应用
牛顿第一定律
阐述物体在不受外力作用时的运动状态，即惯性定律。
牛顿第二定律
描述物体受到外力作用时的加速度与外力及物体质量之间的关系， 即F=ma。
3
基尔霍夫定律
电路分析的基本定律，包括电流定律和电压定律 。
磁场基本性质与规律
磁感应强度
描述磁场的力的性质，反映磁场中某点的磁 场强弱和方向。
磁通量
描述磁场的能的性质，反映磁场中某区域的 磁通量大小。
磁场的基本规律
包括安培定律、毕奥-萨伐尔定律和磁高斯 定理，是研究磁场问题的基础。
电磁波产生、传播和接收原理
课程安排与时间表
课程安排
本课程共分为五个部分，分别为力学 、热学、电磁学、光学和近代物理。 每个部分包括多个章节，每个章节都 有明确的教学目标和要求。
时间表
本课程共36学时，每周3学时，共12 周。具体上课时间和地点由学校安排 。建议学生在课前预习相关章节，课 后及时复习并完成作业。
02
力学基础
02
粒子加速器和对撞机
粒子加速器的原理和应用，高能物理实验的重要工具。
03
宇宙学基本概念
大爆炸理论、宇宙膨胀、暗物质和暗能量等概念，以及宇宙演化的基本
规律。
THANK 和实例，帮助学生更好 地理解和掌握物理知识 。
教学目标与要求
教学目标
通过本课程的学习，使学生掌握经典 物理学的基本理论和方法，具备运用 物理知识分析问题和解决问题的能力 。
第八章 气体分子运动论
电气信息工程学院精品课程
《普通物理学》电子教案
第八章
气体动理论
第八章 气体动理论
一、本章要求：
1. 2. 掌握理想气体状态方程，并能熟练的加以应用。 理解理想气体的温度公式和压强公式，了解系统的宏观性质是微观运动的 统计表现。 3. 理解自由度概念， 掌握能量按自由度均分定理， 并能熟练用于理想气体 内能的计算。 4. 理解速率分布函数和速率分布曲线的物理意义， 会计算理想气体平衡态 下的三种特征速率（最概然速率，平均速率，方均根速率）。 5. 理解气体分子平均碰撞频率和平均自由程。
1 2 2 2 根据统计假设，有 v x = vy = v z2 ， v x = v 2 ，应用这一关系，从前面的压强 p 的 3
6
电气信息工程学院精品课程
《普通物理学》电子教案
第八章
气体动理论
关系式得到理想气体的压强公式：
1 2 1 2 p = nmv 2 或 p = n( mv 2 ) = nε 3 3 2 3
状态方程:
pv = M
统计平均量：
RT
µ
统计规律
压强公式
p =
2 3
nω
p = nkT
温度公式 T = 速率分布函数：
f (v) = dN Ndv
2ω 3k
能量按自由度均分定 理：
3 2
平均平动动能 ω =
1 2
mv
2
麦克斯韦速率分布律：
f ( v ) = 4π ( m 2πkT )
2
v e
− mv 2
二、知识系统图：
微观模型： 1） 分子视为质点 2） 分子自由运动 3） 分子碰撞是完全弹性的 4） 遵从经典力学规律 宏观量是微观量 的统计平均值
《普通物理学》电子教案
第八章
气体动理论
第八章 气体动理论
一、本章要求：
1. 2. 掌握理想气体状态方程，并能熟练的加以应用。 理解理想气体的温度公式和压强公式，了解系统的宏观性质是微观运动的 统计表现。 3. 理解自由度概念， 掌握能量按自由度均分定理， 并能熟练用于理想气体 内能的计算。 4. 理解速率分布函数和速率分布曲线的物理意义， 会计算理想气体平衡态 下的三种特征速率（最概然速率，平均速率，方均根速率）。 5. 理解气体分子平均碰撞频率和平均自由程。
1 2 2 2 根据统计假设，有 v x = vy = v z2 ， v x = v 2 ，应用这一关系，从前面的压强 p 的 3
6
电气信息工程学院精品课程
《普通物理学》电子教案
第八章
气体动理论
关系式得到理想气体的压强公式：
1 2 1 2 p = nmv 2 或 p = n( mv 2 ) = nε 3 3 2 3
状态方程:
pv = M
统计平均量：
RT
µ
统计规律
压强公式
p =
2 3
nω
p = nkT
温度公式 T = 速率分布函数：
f (v) = dN Ndv
2ω 3k
能量按自由度均分定 理：
3 2
平均平动动能 ω =
1 2
mv
2
麦克斯韦速率分布律：
f ( v ) = 4π ( m 2πkT )
2
v e
− mv 2
二、知识系统图：
微观模型： 1） 分子视为质点 2） 分子自由运动 3） 分子碰撞是完全弹性的 4） 遵从经典力学规律 宏观量是微观量 的统计平均值
程守珠普通物理学六版电子教案9-4市公开课一等奖省赛课获奖PPT课件
对于一个任意形状回路，回路中因为电流改变 引发经过回路本身磁链数改变而出现感应电动势为
L
dN dt
dN d I L d I
dI dt
dt
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在上式中 L d N dI
自感系数：等于回路中电流改变为单位值时，在
回路本身所围面积内引发磁链数改变值。
假如回路几何形状保持不变，而且在它周围空 间没有铁磁性物质。
R
起始条件：t 0时I 0
I dI
tR
dt
0
I
0L
R
I
R
1
Rt
eL
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I
R
1
e
R L
t
这就是RL电路接通电源后电路中电流增加规律，能
够看出电路接通后电路中电流不是一下子就到达稳定
值
I0 Imax ， 而R 是由零逐步增大到这一最大值，
与无自感相比，有一个时间延迟。
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M 21 12
I1
I2
12
d
12
dt
M
d I2 dt
21
d 21 dt
M
d I1 dt
假如周围有铁磁性物质存在，则经过任一回路磁 链和另一回路中电流没有简单线性正比关系，此 时互感系数为
M d12 d21 dI2 dI1
12
d 12
dt
d
12
dI 2
经过螺绕环上各匝线圈磁通量等 于经过小线圈各匝磁通量，所以 ，经过N匝小线圈磁链为
S n
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n N N0nIs
依据互感定义可得螺绕环与小线圈间互感为
L
dN dt
dN d I L d I
dI dt
dt
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在上式中 L d N dI
自感系数：等于回路中电流改变为单位值时，在
回路本身所围面积内引发磁链数改变值。
假如回路几何形状保持不变，而且在它周围空 间没有铁磁性物质。
R
起始条件：t 0时I 0
I dI
tR
dt
0
I
0L
R
I
R
1
Rt
eL
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I
R
1
e
R L
t
这就是RL电路接通电源后电路中电流增加规律，能
够看出电路接通后电路中电流不是一下子就到达稳定
值
I0 Imax ， 而R 是由零逐步增大到这一最大值，
与无自感相比，有一个时间延迟。
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M 21 12
I1
I2
12
d
12
dt
M
d I2 dt
21
d 21 dt
M
d I1 dt
假如周围有铁磁性物质存在，则经过任一回路磁 链和另一回路中电流没有简单线性正比关系，此 时互感系数为
M d12 d21 dI2 dI1
12
d 12
dt
d
12
dI 2
经过螺绕环上各匝线圈磁通量等 于经过小线圈各匝磁通量，所以 ，经过N匝小线圈磁链为
S n
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n N N0nIs
依据互感定义可得螺绕环与小线圈间互感为
《普通物理学教程 力学(第二版》电子教案目录精编版
第八章 弹性体的应力和应变
§8.1 弹性体的拉伸和压缩 §8.2 弹性体的剪切形变 §8.3 弯曲和扭转
第九章 振 动
§9.1简谐振动的动力学特征 §9.2简谐振动的运动学 §9.3简谐振动的能量转换 §9.4简谐振动的合成 §9.5 振动的分解 §9.6 阻尼振动 §9.7 受迫振动 §9.8“不守规矩”的摆 混沌行为 §9.9 参数振动自激振动
漆安慎 杜婵英 著
普通物理学教程 力学（第二版）
电子教案
何丽珠 研制
高 等 教 育 出版社 高等教育电子音像出版社
第一章 物理学和力学
§1.1 发展着的物理学 §1.2 物理学研究的方法 §1.3 时间和长度的测量 §1.4 单位制和量纲 §1.5 数量级估计 §1.6 参考系·坐标系与时间坐标轴 §1.7 力学——学习物理学的开始
第十章 波动和声
§10.1 波的基本概念 §10.2 平面简谐波方程 §10.3 波动方程与波速 §10.4 平均能流密度·声强与声压 §10.5 波的叠加和干涉·驻波 §10.6 多普勒效应
第十一章 流体力学
§11.1 理想流体 §11.2 静止流体内的压强 §11.3 流体运动学的基本概念 §11.4 伯努利方程 §11.5 流体的动量和角动量 §11.6 黏性流体的运动 §11.7 固体在流体中受到的阻力 §11.8 机翼的升力
第二章 质点运动学
§ 2.1 质点的运动学方程 §2.2 瞬时速度矢量与瞬时加速度矢量 §2.3 质点直线运动——从坐标到速度和加速度 §2.4质点直线运动——从加速度到速度和坐标 §2.5 平面直角坐标系·抛体运动 §2.6 自然坐标·切向和法向加速度 §2.7 极坐标系·径向速度与横向速度 §2.8 伽利略变换
普通物理学电子教案
N 个纵模
讨论 (1)使激光按单模输出，则其单色性由单模线宽决定。
氦
条件
频率(MHz)
氖 T=300K 辐射线宽
激 P=1~2mmHg 1300
光
腔长
纵模间隔
器 L=100cm
150
参 数
L=100cm 反射率 98%
单模线宽 <1
(2)若输出光是多模的，其单色性 和普通光源一样由辐射线宽决 定。
辐射线宽
vc
N 个纵模
二. 横模 (光束横截面上的光强的稳定分布)
激光束横截面上几种光斑图形
§19.9 激光的纵模和横模
一. 纵模（振荡频率）
vk
光在谐振腔内来回反射，相 干叠加，只有形成驻波的光
单模线宽vc
才能振荡
L k k k = 1, 2, 3, …
2
振荡纵模 k
c
k
k
c 2nL
纵模间隔
k
k1 k
c 2nL
纵模个数
N k
vk vk+1 辐射线宽
讨论 (1)使激光按单模输出，则其单色性由单模线宽决定。
氦
条件
频率(MHz)
氖 T=300K 辐射线宽
激 P=1~2mmHg 1300
光
腔长
纵模间隔
器 L=100cm
150
参 数
L=100cm 反射率 98%
单模线宽 <1
(2)若输出光是多模的，其单色性 和普通光源一样由辐射线宽决 定。
辐射线宽
vc
N 个纵模
二. 横模 (光束横截面上的光强的稳定分布)
激光束横截面上几种光斑图形
§19.9 激光的纵模和横模
一. 纵模（振荡频率）
vk
光在谐振腔内来回反射，相 干叠加，只有形成驻波的光
单模线宽vc
才能振荡
L k k k = 1, 2, 3, …
2
振荡纵模 k
c
k
k
c 2nL
纵模间隔
k
k1 k
c 2nL
纵模个数
N k
vk vk+1 辐射线宽
程守珠普通物理学六版电子教案9-2
en
o
b
vB
v
a
d o
Φ BS cos
dΦ d i N NBS sin dt dt
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t i NBS sin t 令NBS 0
表示当线圈平面平行于 磁场方向瞬时的电动势
v
c
o
b
vB
en
2
\
dΦ d ei = - N = N ( Bl 2 cos2p nt ) dt dt
= NBl 2p nsin2p nt
c
2
o
b
vB
en
（1）当 300
v
v
ei = NBl 2p nsin30 = 0.66V
2
o
vB
a
d o
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（2）当 sin 2nt 1
二、在磁场中转动的线圈内的感应电动势
设矩形线圈abcd 的匝数为N,面积为S，使 这线圈在匀强磁场中绕固 定的轴线OO '转动，磁感 应强度 B 与OO 轴垂直。 e 当 t 0时， n与 B之间的 夹角为零，经过 t 时间, 与en与B 之间的夹角 为 。
c
v
vB
在一般情况下，磁场可以不均匀,导线在磁场 r 中运动时各部分的速度也可以不同，v 、B 和 dl r 也可以不相互垂直，这时运动导线 dl 内的动生电 动势为
r r dei = Ek ?dl
r r r (v 醋B) dl
导线内总的动生电动势为
r r r ei = ò (v 醋B) d l
L
F ev B
o
b
vB
v
a
d o
Φ BS cos
dΦ d i N NBS sin dt dt
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t i NBS sin t 令NBS 0
表示当线圈平面平行于 磁场方向瞬时的电动势
v
c
o
b
vB
en
2
\
dΦ d ei = - N = N ( Bl 2 cos2p nt ) dt dt
= NBl 2p nsin2p nt
c
2
o
b
vB
en
（1）当 300
v
v
ei = NBl 2p nsin30 = 0.66V
2
o
vB
a
d o
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（2）当 sin 2nt 1
二、在磁场中转动的线圈内的感应电动势
设矩形线圈abcd 的匝数为N,面积为S，使 这线圈在匀强磁场中绕固 定的轴线OO '转动，磁感 应强度 B 与OO 轴垂直。 e 当 t 0时， n与 B之间的 夹角为零，经过 t 时间, 与en与B 之间的夹角 为 。
c
v
vB
在一般情况下，磁场可以不均匀,导线在磁场 r 中运动时各部分的速度也可以不同，v 、B 和 dl r 也可以不相互垂直，这时运动导线 dl 内的动生电 动势为
r r dei = Ek ?dl
r r r (v 醋B) dl
导线内总的动生电动势为
r r r ei = ò (v 醋B) d l
L
F ev B
高一物理教案电子版(精品6篇)
高一物理教案电子版(精品6篇)高一物理教案电子版篇11、知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性。
2、知道质点的平均速度和瞬时速度等概念。
3、知道速度和速率以及它们的区别。
4、会用公式计算物体运动的平均速度。
【学习重点】速度、瞬时速度、平均速度三个概念，及三个概念之间的联系。
【学习难点】平均速度计算【指导】自主探究、交流讨论、自主归纳【链接】【自主探究】知识点一：坐标与坐标的变化量【阅读】P15“坐标与坐标的变化量”一部分，回答下列问题。
A级1、物体沿着直线运动，并以这条直线为x坐标轴，这样物体的位置就可以用来表示，物体的位移可以通过表示，Δx的大小表示，Δx的正负表示【思考与交流】1、汽车在沿x轴上运动，如图1—3—l表示汽车从坐标x1=10m，在经过一段时间之后，到达坐标x2=30m处，则Δx=，Δx是正值还是负值？汽车沿哪个方向运动？如果汽车沿x轴负方向运动，Δx是正值还是负值？2、如图1—3—l，用数轴表示坐标与坐标的变化量，能否用数轴表示时间的变化量？怎么表示？3、绿妹在遥控一玩具小汽车，她让小汽车沿一条东西方向的笔直路线运动，开始时在某一标记点东2m处，第1s末到达该标记点西3m处，第2s末又处在该标记点西1m处。
分别求出第1s内和第2s内小车位移的大小和方向。
知识点二：速度【阅读】P10第二部分：速度完成下列问题。
实例：北京时间8月28日凌晨2点40分，雅典奥林匹克体育场，这是一个值得所有中国人铭记的日子，21岁的上海小伙刘翔像闪电一样，挟着狂风与雷鸣般的怒吼冲过终点，以明显的不可撼动的优势获得奥运会男子110米栏冠军，12秒91的成绩平了由英国名将科林约翰逊1993年8月20日在德国斯图加特创造的世界纪录，改写了奥运会纪录。
那么请问我们怎样比较哪位运动员跑得快呢？试举例说明。
【思考与交流】1、以下有四个物体，如何比较A和B、B和D、B和C的运动快慢？初始位置（m）经过时间（s）末了位置（m）A、自行车沿平直道路行驶020XX0B、公共汽车沿平直道路行驶010100C、火车沿平直轨道行驶500301250D、飞机在天空直线飞行500102500A级1、为了比较物体的运动快慢，可以用跟发生这个位移所用的比值，表示物体运动的快慢，这就是速度。
普通物理学电子教案
2
(2) 可测量小角度θ、微位移 x、微小直径 D、波长λ等 (3) 测表面不平整度 D
待测工件
等厚条纹
平晶
2. 牛顿环 光程差
C
T
R
2
2d
B A
S
r
L M
d
r2 d 2R
A B
O
R 2 r 2 ( R d ) 2 2 Rd
明纹
r2 2 2k ,k 1,2,3, 2R 2 2 r2 2 (2k 1) ,k 0,1,2, 2R 2 2
求 氟化镁薄膜的最小厚度 解 两条反射光干涉减弱条件
r1
r2
2nd (2k 1)
2
k 0,1,2,
增透膜的最小厚度
d
550 d 100nm 4n 4 1.38
说明 增反膜
n 1.00 n 1.38 n 1.55
薄膜光学厚度（nd）仍可以为 / 4 但膜层折射率 n 比玻璃的折射率大
暗纹
半径
r (2k 1)
R 2
k 1,2,3,明纹
r kR
rk2m rk2 mR
k 0,1,2,暗纹
样板 待测 透镜 条纹
讨论 (1) 测透镜球面的半径R 已知 , 测 m、rk+m、rk，可得R
(2) 测波长 λ 已知R，测出m 、 rk+m、rk， 可得λ (3) 检测透镜的曲率半径误差及其表面平整度 (4) 若接触良好,中央为暗纹——半波损失
(5) 透射图样与反射图样互补
例 为了测量一根细的金属丝直径 D，按图办法形成空气劈尖， 用单色光照射形成等厚干涉条纹，用读数显微镜测出干涉明 条纹的间距，就可以算出D。已知 单色光波长为589.3 nm，
普通高中物理电子教案
普通高中物理电子教案教学目标：1.了解电子的基本概念和性质。
2.深入理解电子的运动规律和电子设备的工作原理。
3.能够应用电子学知识解决实际问题。
教学重点：1.电子的基本概念和性质。
2.电子的运动规律。
3.电子设备的工作原理。
教学难点：1.电子设备的工作原理。
2.电子运动规律的深入理解。
教学准备：1.教师准备：PPT，实验器材，教学参考书。
2.学生准备：参考书，笔记本。
教学过程：步骤一：导入（10分钟）1.教师用PPT展示电子设备的画面，引起学生兴趣。
2.教师提问：你们认为电子设备是如何工作的？学生回答。
3.教师激发学生对电子的好奇心，然后引入本课内容。
步骤二：电子的基本概念和性质（20分钟）1.教师引导学生了解电子的概念和结构。
2.教师通过实验或示意图，向学生展示电子的基本特性，如带电性、荷质比等。
3.教师以简洁明了的语言，解释电子的基本性质和其在物理学中的重要性。
4.学生跟随教师的引导，完成电子的概念和性质的笔记。
步骤三：电子的运动规律（30分钟）1.教师以电子在磁场中的运动为例，引导学生理解电子的运动规律。
2.教师通过实验或示意图，向学生展示电子在不同电场和磁场下的运动形态。
3.教师提问：你们能看出来电子在不同场中有什么规律吗？学生回答。
4.教师解释电子在电场和磁场中的运动规律，并给予相关的公式和例题。
步骤四：电子设备的工作原理（30分钟）1.教师介绍常见的电子设备，如电子管、晶体管、集成电路等。
2.教师引导学生了解不同电子设备的工作原理和应用。
3.教师用实例解释电子设备的工作原理，如晶体管的放大作用。
4.学生小组讨论不同电子设备的工作原理，并向全班呈现。
步骤五：拓展与应用（20分钟）1.学生根据所学知识，通过调查、实验或其他方式，深入了解其中一种电子设备的工作原理。
2.学生分享自己的研究成果，讨论电子设备的改进和应用。
3.教师根据学生的讨论，引导学生思考电子在未来的应用领域。
步骤六：总结（10分钟）1.教师总结本节课的重点内容和关键概念。
程守珠普通物理学六版电子教案9-6省优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
大小比。
解：根据欧姆定律旳微分式
，导 线中 旳电流密度为
j E Em cost
是导线电阻率，而导线
D
I
S2 A
Id
B
R
中旳电位 移D为
D 0Em cost
于是位移电流密度为
jd
dD dt
0Em
sin t
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导线中传导电流与位移电流大小之比，等于同意导 线中传导电流密度与位移电流密度之比，即
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三、 电磁场旳物质性
1. 电磁场具有实物物质旳基本特征: 能量,质量和动量
a. 电磁场旳电磁能量密度为:
w 1
DE BH
2
b. 单位体积旳场旳质量：（电磁场不为零）
m
w c2
1 2c 2
DE BH
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c. 对于平面电磁波，单位体积旳电磁场旳动量 p和
并计算电容器内离两板中心连线处r(r<R)旳磁感应
强度Br和R处旳BR 。
解：电容器两极板间旳位移电流为
E
Id
dD dt
S dD dt
R2
dE 0 dt
2.8A
r R
电容器两极板间旳r<R处各点磁感应强度为Br， 应用安培环路定理
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H
dl
1
0
Br
2r
D t
dS
d 0 dt
电流
I
等于经过该截面电位移通量
d
对时间旳变化
率，即
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令传导电流和位移电流相加旳合电流It=I+Id。在 有电容器旳电路中，电容器极板表面被中断旳传导
普通物理学电子教案
1. 限定光的方向 沿轴线的光在增益介质内来
增益介质
回反射，连锁放大，输出形 成激光。其它方向的光很快逸出谐振腔。 2. 选择光振荡的频率 （驻波条件）
Lk
3. 延长增益介质 阈值条件
k
2
k 1,2,3,
I0 r1r2I0 e2GL ≤ 增益介质
I0 eGL
r1r2e 2GL 1
r2
r1I0 e2GL
r1I0 eGL
r1
三. 几种常见的激光器
1. 氦氖激光器
高压 直流电源
工作物质：氖气
激励方式：直流气体放电
电子经电场加速后，与 He 碰撞。处于激发态的 He 与 Ne 碰撞，把能量传递给 Ne，使它在亚稳态（3s、2s）和
激发态（3p、2p）之间形成反转分布。
2. 红宝石激光器 红宝石
§19.8 激光器的基本构成 激光的形成
一. 激光器的基本构成及激光的形成
1. 基本构成部分 谐振腔，增益介质， 激励能源。 2. 激光的形成 光束在谐振腔内 来回震荡，在增 益介质中的传播 使光得以放大， 并输出激光。 谐振腔 增益介质
全反 射镜
激励能源
部分 反射镜 (99)
二. 谐振腔的作用
脉冲 氙灯
Hale Waihona Puke 椭圆柱面触发高压 直流电源
限流电阻
工作物质：红宝石中的Cr+3 激励能源：脉冲氙灯 脉冲氙灯发出的光照射红宝石，使得Cr+3 在亚稳态和基态
之间形成反转分布。
增益介质
回反射，连锁放大，输出形 成激光。其它方向的光很快逸出谐振腔。 2. 选择光振荡的频率 （驻波条件）
Lk
3. 延长增益介质 阈值条件
k
2
k 1,2,3,
I0 r1r2I0 e2GL ≤ 增益介质
I0 eGL
r1r2e 2GL 1
r2
r1I0 e2GL
r1I0 eGL
r1
三. 几种常见的激光器
1. 氦氖激光器
高压 直流电源
工作物质：氖气
激励方式：直流气体放电
电子经电场加速后，与 He 碰撞。处于激发态的 He 与 Ne 碰撞，把能量传递给 Ne，使它在亚稳态（3s、2s）和
激发态（3p、2p）之间形成反转分布。
2. 红宝石激光器 红宝石
§19.8 激光器的基本构成 激光的形成
一. 激光器的基本构成及激光的形成
1. 基本构成部分 谐振腔，增益介质， 激励能源。 2. 激光的形成 光束在谐振腔内 来回震荡，在增 益介质中的传播 使光得以放大， 并输出激光。 谐振腔 增益介质
全反 射镜
激励能源
部分 反射镜 (99)
二. 谐振腔的作用
脉冲 氙灯
Hale Waihona Puke 椭圆柱面触发高压 直流电源
限流电阻
工作物质：红宝石中的Cr+3 激励能源：脉冲氙灯 脉冲氙灯发出的光照射红宝石，使得Cr+3 在亚稳态和基态
之间形成反转分布。
普通物理学电子教案
§19.4 杂质半导体 pn结
一. 半导体类型
类型 本征半导体
掺有杂质 无
主要载流子 导电性能
电子 空穴
差
杂质 n 型 五价元素(砷或磷) 半导体 p 型 三价元素(硼或镓)
电子 空穴
提高 提高
二. 杂质半导体
1. n 型半导体
10-2 eV
施杂主质 能级
价带
2. P 型半导体
空穴
10-2 eV
I / mA
pn 结单向导ห้องสมุดไป่ตู้性
30
30
20
击穿电压
反向
20
正向
10
0. 4
0. 8
10
U/V
20
pn 结伏安特性曲线
半导体光电检测器
受杂主质 能级
价带
三. pn 结
1. pn 结中的电场和势垒
pn 结中的电场和电势差
p区能带升高，n区能 带降低，形成势垒
2. pn结中电流和外加电压的关系
E
E
正向电压
反向电压
pn结中电场减弱，势垒降低， 电子、空穴扩散容易，形成正 向宏观电流，并随电压变化。
pn结中电场增强，势垒增高， 电子、空穴扩散困难，形成 很小的反向电流。
一. 半导体类型
类型 本征半导体
掺有杂质 无
主要载流子 导电性能
电子 空穴
差
杂质 n 型 五价元素(砷或磷) 半导体 p 型 三价元素(硼或镓)
电子 空穴
提高 提高
二. 杂质半导体
1. n 型半导体
10-2 eV
施杂主质 能级
价带
2. P 型半导体
空穴
10-2 eV
I / mA
pn 结单向导ห้องสมุดไป่ตู้性
30
30
20
击穿电压
反向
20
正向
10
0. 4
0. 8
10
U/V
20
pn 结伏安特性曲线
半导体光电检测器
受杂主质 能级
价带
三. pn 结
1. pn 结中的电场和势垒
pn 结中的电场和电势差
p区能带升高，n区能 带降低，形成势垒
2. pn结中电流和外加电压的关系
E
E
正向电压
反向电压
pn结中电场减弱，势垒降低， 电子、空穴扩散容易，形成正 向宏观电流，并随电压变化。
pn结中电场增强，势垒增高， 电子、空穴扩散困难，形成 很小的反向电流。
普通物理学电子教案
不足 不能解释远离双幻核区域的 原子核磁矩、核电四极矩以 及 跃迁概率等问题。这表明壳层模型中关于各核子彼此 独立地在一个静止的平均势场中运动的假设过于简化。 3. 集体模型 在50年代初，丹麦物理学家玻尔等人提出了在考虑单粒子
独立运动的同时，还必须考虑原子核发生转动和振动等集
体运动的新模型 — 集体模型，或称为综合模型。
优 成功地描写原子核整体行为，抓住了核子间相互作用 点 最重要的特性 — 核力的短程性和饱和性。
缺 把原子核当作一个整体，没有说明原子核的内部结构， 点 无法解释原子核诸如能级结构、角动量等特性。 2. 壳层模型 “幻数”核 质子数或中子数等于 2, 8, 20, 28, 50, 82 和中子数 为 126 时的原子核 成功应用实例 成功的解释了原子核幻数、基态的自旋和宇称以及衰变等
§17.2 核力和核结构
一.核力及其性质
核力的一些主要性质 (1) 核力是短程强作用力 (2) 核力与核子的电荷无关 (3) 核力是具有饱和性的交换力 (4) 核力与自旋有关 (5) 核力中除了有心力外，还包含有微弱的非有心力成分
二.核结构模型
1. 液滴模型 成功 1935年魏茨泽克根据液滴模型提出了一个关于原子 应用 核结合能的半经验公式，与实验结果符合得相当好 实例 成功的说明了原子核裂变现象
ห้องสมุดไป่ตู้
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和 v 成 线 性 关 系 Ua
0
iS3
I3
U 遏止电压与频率关系曲线 伏安特性曲线
总结 • 只有光的频率 0 时，电子才会逸出。 • 光电子最大初动能和光频率 成线性关系。 • 逸出光电子的多少取决于光强 I 。 • 光电子即时发射，滞后时间不超过 10–9 秒。
二. 经典物理与实验规律的矛盾
2 h A 1 m v m 2
A 为逸出功
讨论 • 光频率 > A/h 时，电子吸收一个光子即可克服逸出功 A 逸出。 • 光电子最大初动能和光频率 成线性关系。 • 单位时间到达单位垂直面积的光子数为N，则光强 I = Nh .
I 越强 , 到阴极的光子越多, 则逸出的光电子越多。
• 电子在电磁波作用下作受迫振动，直到获得足够能量(与 光强 I 有关) 逸出，不应存在红限 0 。 • 光电子最大初动能取决于光强，和光的频率 无关。 • 当光强很小时，电子要逸出，必须经较长时间的能量积累。
三. 爱因斯坦光子假说
光电效应方程
光是光子流 ，每一光子能量为 h ，电子吸收一个光子
红外变像管 像增强器
红外辐射图像 微弱光学图像
→
可见光图像200 nm 极微弱光的功率
§16.2 光电效应 爱因斯坦光子假说
一. 光电效应的实验规律
饱和电流 iS i
K A
（I, v)
I ∝ iS ∝ 光电子数
遏止电压 Ua
1 2 2 mv m eU a
U
Ua i I1>I2>I3 iS1 iS2 I1 I2
光电子最大初动能和 成线性关系 截止频率 0 即时发射 迟滞时间不超过 10-9 秒
• 电子吸收一个光子即可逸出，不需要长时间的能量积累。
四. 光的波粒二象性
光子能量 光子质量
E m c 2 h
h h m 2 c c
h h p m c c
粒子性 波动性
光子动量
五. 光电效应的应用
光电成像器件能将可见或不可见的辐射图像转换或增强成
为可观察记录、传输、储存的图像。