大学物理下册知识要点

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 U B )
A
五.1.导体的静电平衡条件
E 内 0 E表面 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
2
中央明纹线宽度 x0 2 f tan1 2 f1 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
f xk a
光栅方程 d sin k k 0,1,2,3,
d sin k
缺级条件
asin k
k k d k 1,2,3, a
六.光的偏振
1.马吕斯定律
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
2.实验规律
1 2
mv
2 m
eU 0
U0 K ( 0 )
3.光电效应方程
h
A
1 2
mv
2 m
A：逸出功
截止频率（红限频率）
0
A h
二.光的波粒二象性
光子能量： E h hc
光子动量：
p
m c
h
c
h
光子质量：
m
h
c2
h
c
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: h 0 m0c2 h mc2
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
rk0
（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 0 r
2
r 0
二.高斯定理
Ed S
I1 I 2时
I
4I1 cos2
2
2k , I 4I1 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
d
1
D
d
2
I
K=0，1，2，··· 暗纹中心位置
x D 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
1
s
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
Fra Baidu bibliotek
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
均匀带电球体 E
Qr
4 0 R 3
r
R
Q 4πε0r 2
r
R
四. 环路定理 E d l 0 L
电流取正值，反之则取负值
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 2R 2m v qB
• 一般情况 v// v cos v v sin
反冲电子的动能: 入射光子与散射光子能量之差
Ek
0
h 0
h
hc
0
hc
四.氢原子光谱 玻尔的氢原子理论
1.谱线的波数
~ 1
RH
(
1 k2
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
n2 n1
n21
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。
•
•
n1
•
•
ib
ib
•
•
•
线偏振光
n2
•2
•
量子物理基础总结 一. 光电效应 1. 爱因斯坦的光子理论： 光子能量 h
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
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
U p
qi
点电荷系
i 4 0ri
dq
Q 4 0r 连续分布的带电体
2. 场强积分法(由定义求)
(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
一致。距长直导线为x。则此处：
B 0I 2x
方向垂直纸面向里
B
d A (v B) dx
= dL 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
1.光的相干性 I I1 I 2 2 I1I 2 cos
E
0
恒定磁场总结
一. 比—萨定律
载流直导线的磁场
B
0I
4a
(cos1
cos
2
)
“无限长”载流直导线 B 0I
2a
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 dl 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
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。
4.波膜等厚干涉（劈尖） （该干涉属分振幅法，光线垂直入射）
2n2d
带电粒子作螺旋运动
R mv mv sin
qB
qB
h
v //T
2mv 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
b.写出
di (v B) dl
2
2k
（ 2k
2
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
ek1 ek 2n2
二.光的衍射
1.夫琅和费单缝衍射
暗纹条件 a sin 2k ，k 1,2,3…
2
明纹条件 a sin (2k 1) ， k 1,2,3…