浙江大学大学物理(下)总复习

1【电磁学】一、电势：1.静电场是保守场、电场力作功与路径无关，仅与起始、终了位置有关0dLlE环流定律移动电荷q时电场力做的功为babaababWWUUqWA)(2.电势的定义：零点pplEUd通常取无限远处（或地）为电势零点U=0电势差（电压）babalEUUd电场强度与电势的关系：zUEyUExUEUEzyxgrad重点掌握已知U(x,y,z)求电场强度，注意公式中的负号！3.电势叠加原理：iUU，记住下面的常用公式：在真空中：点电荷的电势分布为rqU04连续带电体rqU04dd或rqU04d均匀带电球面或金属带电球体：)(4)(400RrrqURrRqU球面内是等势体★.求电场中任一点的电势可以用电势叠加的方法，也可以用先求电场强度分布，再从定义来分段积分★.求解电荷非对称分布电场中的电势时，一定用叠加原理，即rqU04d★.有导体存在时，必须先求感应电荷的分布再求电势分布；求感应电荷时必须以对称中心的电势为参考点。二.导体和电介质：要先分清是导体还是电介质，如是导体必须判断是否带电或接地等（1）.导体：在电场中的导体一定处于静电平衡状态（静电场）2整个导体为等势体电荷分布在导体表面上导体内部无电荷导体表面，导体内部场强为零内表面表面内.30.20.10qEEE计算有导体存在时的电场强度UE,分布时qSDSd.3.2.1高斯定理接地时）电荷守恒定律（导体不利用上述条件；★.注意导体表面的电荷重新分布，导体接地时是U=0，两导体相连时是U1=U2.★.注意导体附近有点电荷存在时，求感应电荷的方法是以对称中心的电势为参考，叠加各部分电势，通过电势关系求出感应电荷。（2）.电介质：在电场中电介质处于极化状态，对各向同性的均匀电介质而言，有：EDPEPrr00(cos)1(电介质表面）适用于介质内部各点电介质中的高斯定理包围的自由电荷）(dqSDS，灵活使用补偿或叠加原理。《电场问题的求解步骤》：先确定电荷Q的分布用高斯定理求DEEDr求出0cos212dd2d4d,d21222PnPPCUCQWrSrrlrrVVwWEDwUUeVeee极化强度或用等效法板：柱：球：能量为电场能量密度及电势差电势★.平行板电容器中dr、的变化，外力所做的功为：前后外WWA,应分电源断开与不断开两种情况来讨论。（3）.电容器电容的定义及计算步骤：（重点掌握各种电容器内部的电场强度分布）3先假设两极板分别带QQ、求出两板间的电场强度分布求出两板间的电势差UUQC，常见电容器的电容：rabbaabRRRRCRRlCdSC04ln2其中球形电容器柱形电容器平行板电容器三.磁场：（1）.磁场叠加原理：)(sind4d02rrlIByyxxBBBBBd,dd再分析对称性叠加时先分解成分量，的方向注意记住下列各种常见的磁场分布：nIBRIBRIBrIBrIBBaIB24420)coscos(42121环细长直螺线管或细螺绕圆电流中心：一段圆弧中心：半无限长：无限长：正负规定，，注意的延长线上有限长细直线电流★.掌握面电流的分割法（特别电流线密度的定义）LIj总★.会用已知结果（特别是直线与圆组合）的叠加（几种电流在同一点P的磁场叠加）PPPBBB21★.运动电荷产生的磁场：运动轨迹闭合时，用等效电流法2,ddnnqnInqI为转速，或，也可直接用运动电荷产生磁场公式叠加，3d4drrvqB（2）.安培环路定理：IlHLd（回路包围的传导电流）称性时必须电流分布具有对求方向关系正负与注意HLI掌握下面的几种常见磁场分布：4IBnIBnIHSIrIHRIrH21,222无限大电流平面环细长直螺线管或细螺绕注意电流面密度的定义外：内：长直电流或柱状长电流总《磁场问题的求解步骤》：先分析电流I的分布用安培环路定理求HBHBr求出0磁场能量为VmVBHWd21（3）.磁力与磁力矩：1.洛仑兹力BvqF（F方向与q正负有关）主要用于判断霍尔效应的有关问题（先用左手定则判断载流子的受力方向）；在洛仑兹力作用下，带电粒子的运动情况（洛仑兹力提供向心力）。2.安培力：BlIFdd（其中B为外磁场），方向可用左手定则判断叠加时先分解在合成yyxxFFFFFFddd3.磁力矩：（线圈转动或滚动时）均匀磁场中的平面载流线圈所受的磁力矩为，BPMm，其中nNISPm为磁矩，S为线电流I包围的面积。4.磁力的功（特别是线圈转动时）：IA▲.铁磁质的特性及磁滞回线、剩磁、矫顽力、居里点、磁畴等概念，了解顺磁性和抗磁性的磁化原因。四.电磁感应：动生电动势bailBVd)(感生电动势ltBid两种电动势都存在可分别求，也可一起求SBtttddddd)(总（先积分，后求导）产生感生电动势的两种方式；（1）自感：Nφ=LItILLdd复习自感系数L的计算步骤（与电容类似）细长直螺线管L=μn2V(H)5磁能2m21LIW（也是一种求L的方式）（2）互感：Nφ2=MI1互感系数M的求法M12=M21(H)dtdIM12可灵活运用，求互感电动势时一般总是先求M后求M五.电磁场与电磁感应：（1）Maxwell方程组的积分形式及每个方程的物理意义：LmtlEdddqSDsdLdIIlHd0dsSB（2）涡旋电场：与静电场有何不同？只有在载流密绕无限长圆柱内均匀磁场才可求出涡EtlEmLiddd涡tBrEdd2内(r≦R)tBrREdd22外(r≧R)（3）位移电流：与传导电流有何不同？tIDddd(A)tDjDdd(MA)重点掌握平行板电容器中JD的计算。注意位移电流是均匀分布在两极板之间SjIDdtVdtEtDjrrDdddddd00全电流是连续的'ddLIIlHDdjrI2'（4）电磁场的性质：有四条（详见教材）（5）电磁波的能流密度——坡印廷矢量：HES12smJEHS0021HES且有下列关系式:波速1u,001c，00HEHE会计算平行板电容或长直螺线管内的S【波动光学】6重点掌握光程差的定义光程差与位相差的关系，熟悉掌握各个公式中k的取值与级数的关系，条纹移动的计算等。记住各种光路图。一、双缝干涉：...2,1,02)12(...3,2,12)12(...2,1,0sinkkkkkkDxdd暗纹暗纹分析比较明纹相邻明(或暗)纹的间距kkxxdDx1条纹移动数N与光程差改变量的关系N二、薄膜干涉：先确定薄膜，找到膜上、下表面的两反射光线，再计算光程差研究干涉条纹分布2sin222122inne为半波损失2（无半波损失时）eni220时，,故有：...3,2,12)12(...2,1,02)12...2,1,0...3,2,1kkkkkkk暗纹或暗纹（无半波损失时或明纹会分析空气劈尖、介质劈尖、牛顿环等的等厚干涉，掌握其条纹形状、数目和计算膜厚度等，明确有无半波损失的条件！劈尖：条纹间距sin2nl变化一个条纹的膜厚度变化为ne2牛顿环中几何关系为：Rre22应理解具体含义！增透膜、增反膜、迈克尔逊干涉仪：Nd2Ndn）（或12增透增反2)12(22kkne求条纹总数三、单缝衍射：理解半波带法，关键是对衍射角的正确把握7）个半波带（与干涉相反！！个半波带偶数明纹暗纹12)2(...3,2,12)12(...3,2,1sinkkkkkkasina区域均为中央明纹，是一般条纹宽的两倍，屏上条纹位置由衍射角确定akffxtg5因为当很小时，有tgsin四、光栅衍射：掌握光栅常数的定义，理解d=a+b中各项的意义。光栅方程可以确定主极大（整个过程为先衍射后干涉…弄清其中干涉与衍射的内在联系！）.......2,1,0,sin)(kkba斜向入射时,......2,1,0,)sinsin)((kkiba,i在光栅法线同一侧取“+”号光栅主极大缺级现象时，对同一衍射角而言：......2,,sinsinkkkkadkdkd缺同时成立如23ad时，在...6,4,2k时，缺...9,6,3级主极大条纹。五、分辨本领：记住公式，理解每个符号圆孔类的最小分辨角d22.1光栅分辨本领NkR六、X射线的衍射：,.......2,1,sin2kkd为掠射角！七、偏振：（1）光的五种偏振态及产生偏振光的三种方法（2）马吕斯定律（对线偏振光适用）：22cosII出对自然光2自出II（3）布儒斯特定律：900ri8120nnitg（光线由n1入射到n2）(4)双折射现象：什么是o光与e光？它们与光轴关系如何？什么是波片和波片？它们的作用如何？2)(21dnneo波片：441dnneo）（波片：位相差2偏振光干涉分二种情形：正交放置的两偏振片………有附加平行放置的两偏振片………无附加【近代物理】一、黑体辐射：两种基本定律及T,m,E三者变化关系4TE,bTm了解曲线图含义，分清总辐出度与功率的区别及联系。二、光电效应：amKeUhhAhmvE0221(0红限,00hchA)三、康普顿散射：)cos1(00cmhnm0024.00cmh四、德布罗意波与波粒二象性：区分对比光子和电子的不同之处：2chmhpEhk光子02202022202221)()1(mpvmcmmcEvhmvpcvmmhmcEk电子等当v0.1c可不计相对论效应↑能量、动能、总能量区分！五、不确定关系：22hpxx同一方向上粒子的位置和动量不能同时确定！能估算有关物理量六、波尔氢原子理论：9能量：（nEEE势动21）........3,2,1eV6.132nnEn跃迁：)(nkEEhch计算波长尽量用：)11(122nkRk决定线系什么是电离能？有几个光谱系？红限波长如何确定？每个线系的最短波长与最长波长如何确定？熟练掌握跃迁图！能求先到达某个最高能级nmax，再向下跃迁等问题。七、波函数及其统计意义：的三条件：连续、有限、归一化→定常数A在已知波函数的情况下，会计算空间某处的概率密度或概率密度最大值处，或某范围内出现的概率、透射率等掌握量子力学下氢原子的四个量子数)(Slmmln、、、的物理意义、相互关系及确定方法以及与角动量L，LZ的关系，某一能级可容纳的