大学物理(电磁学、光学、量子力学)

静电场小结一、库仑定律

二、电场强度

三、场强迭加原理

点电荷场强

点电荷系场强

连续带电体场强

四、静电场高斯定理

五、几种典型电荷分布的电场强度

均匀带电球面

均匀带电球体

均匀带电长直圆柱面

均匀带电长直圆柱体

无限大均匀带电平面六、静电场的环流定理

七、电势

八、电势迭加原理

点电荷电势

点电荷系电势

连续带电体电势

九、几种典型电场的电势

均匀带电球面

均匀带电直线

十、导体静电平衡条件

(1) 导体内电场强度为零；导体表面附近场强与表面垂直。

(2) 导体是一个等势体，表面是一个等势面。

推论一电荷只分布于导体表面

推论二导体表面附近场强与表面电荷密度关系

十一、静电屏蔽

导体空腔能屏蔽空腔内、外电荷的相互影响。即空腔外（包括外表面）的电荷在空腔内的场强为零，空腔内（包括内表面）的电荷在空腔外的场强为零。十二、电容器的电容

平行板电容器

圆柱形电容器

球形电容器

孤立导体球

十三、电容器的联接

并联电容器

串联电容器

十四、电场的能量

电容器的能量

电场的能量密度

电场的能量

稳恒电流磁场小结一、磁场

运动电荷的磁场

毕奥——萨伐尔定律

二、磁场高斯定理

三、安培环路定理

四、几种典型磁场

有限长载流直导线的磁场

无限长载流直导线的磁场

圆电流轴线上的磁场

圆电流中心的磁场

长直载流螺线管内的磁场

载流密绕螺绕环内的磁场

五、载流平面线圈的磁矩

m和S沿电流的右手螺旋方向

六、洛伦兹力

七、安培力公式

八、载流平面线圈在均匀磁场中受到的合磁力

载流平面线圈在均匀磁场中受到的磁力矩

电磁感应小结一、电动势

非静电性场强

电源电动势

一段电路的电动势

闭合电路的电动势

当时，电动势沿电路（或回路）l的正方向，时沿反方向。

二、电磁感应的实验定律

1、楞次定律：闭合回路中感生电流的方向是使它产生的磁通量反抗引起电磁感应的磁通量变化。楞次定律是能量守恒定律在电磁感应中的表现。

2、法拉第电磁感应定律：当闭合回路l中的磁通量变化时，在回路中的感应电动势为

若时，电动势沿回路l的正方向，时，沿反方向。对线图，为全磁通。

3、感应电流

感应电量

三、电动势的理论解释

1、动生电动势在磁场中运动的导线l以洛伦兹力为非电静力而成为一电源，导线上的动生电动势

若，电动势沿导线l的正方向，若，沿反方向。动生电动势的大小为导线单位时间扫过的磁通量，动生电动势的方向可由正载流子受洛伦兹力的方向决定。

直导线在均匀磁场的垂面以磁场为轴转动。

平面线圈绕磁场的垂轴转动。

2、感生电动势变化磁场要在周围空间激发一个非静电性的有旋电场E，使在磁场中的导线l成为一电源，导线上的感生电动势

有旋电场的环流

有旋电场绕磁场的变化率左旋。

圆柱域匀磁场激发的有旋电场

，

光学小结

一、光程

一束光在光线上AB之间的光程

求和沿光路（光线）进行；为附加光程差，有0和λ/2两个可能的取值，取决于发生半波损失的情况。

AB之间光振动的时间差

AB之间光振动的相位差

二、光程差

两束相干光在干涉点的光程差

求和沿两条光路进行，从同相点计算到干涉点；是附加光程差，有0和λ/2两个可能的取值，取决于两束相干光半波损失的情况。

两束相干光在干涉点的相位差

薄透镜的等光程性平行光经薄透镜会聚时各光线的光程相等。

三、光干涉的极值条件

干涉点的相位差时

四、双缝干涉

时，即（k=0、1、2、3…）处干涉相长；

时，即（k=1、2、3…）处干涉相消。

屏中心为零级明纹，条纹间距（宽度）

由于半波损失，洛埃镜干涉条纹与相氏双缝干涉条纹的明暗相反。

五、薄膜干涉

薄膜干涉的光程差

对于垂直入射的平行光

是附加光程差，对于反射光的干涉，若或，；若或，。

六、等厚干涉

平行光垂直照射薄膜，若或，棱边为0级暗纹中心。

明纹厚度（k=1,2,3……）

暗纹厚度（k=0,1,2,3……）

对所有的等厚干涉，相邻明(或暗)条纹中心之间的厚度差都相等，为

。

七、劈尖的等厚干涉

k级纹到棱边的距离

相邻明(或暗)条纹中心之间的距离相等，为。

八、牛顿环的等厚干涉

平行光垂直照射牛顿环，若或，中心为0级暗斑。

明环半径（k=1,2,3……）

暗环半径（k=0,1,2,3……）

九、迈克尔逊干涉仪

相当于薄膜干涉。动臂移动，则干涉条纹移动。若条纹移动数为N，则动臂

移动距离为。

十、缝衍射

暗纹条件：

半波带数 k=1、2、3……

缝端光程差

衍射角

线位置

明纹条件：暗纹条件中的k在明纹条件中为。

中央明纹的角位置满足线位置为。

次级条纹宽度中央明纹宽度。

十一、圆孔衍射

爱里斑（中央亮斑）角半径

光学仪器最小分辨角

光学仪器分辨率

十二、光栅衍射

光栅方程：邻缝光程差，时，方向出现k 级极大。

缺级条件：时，k,2k,3k……级次主极大缺级。

十三、偏振光

光是横波，有自然光、线偏振光、部分偏振光等不同的偏振态。

十四、偏振片

自然光入射时，透射光光强为的偏振光。