大学物理2知识点总结

静电学复习注意典型场注意叠加原理场强与电势——重点导体与介质——非重点电流——不单独考真空中的静电场概要2、定律、定理、概念：（1）库仑定律：rˆrqqF2210410q/FE场强:点电荷q在外电场中受力：EqF1、物理模型：（1）点电荷（2）试验电荷（3）电偶极子：lqpEpM（2）Gauss定理：SdEdΦSee电通量：SiqSdE0高斯面内所有电荷的代数和3、求场强（1）利用场强叠加原理（2）利用Gauss定理（3）利用场强与电势梯度的关系E,xEx,yEy.zEz4、典型场：点电荷rˆrqE2041点电荷系niiEE1连续带电体：rˆrdqEdEq2041aE0202E0内E0内E,rˆrqE420外03rE内典型场场强分布无限长均匀带电直线无限大均匀带电平面无限大均匀带等量异号电荷平行板均匀带电球面均匀带电球体无限长均匀带电圆柱面,rˆrE20外,rˆrqE420外0内E电势概要1、静电场的环路定理：0ldEL2、求电势（1）利用电势的定义电势能:)(WldEqWccaa00电势:)(ldEccaa0电势差:ldEbaabba)WW(qAababab0电场力的功:（与参考点的选择无关）对有限大小的带电体的场，通常选φ∞=0.（2）利用电势叠加原理点电荷场:)(rq040点电荷系场:nii1连续带电体场:)(rdqdqq0403、典型场：均匀带电球面：)Rr(Rq40)Rr(rq40(φ∞=0)1、静电平衡导体的特点：（1）场强与电势分布：（2）电荷分布：净电荷只能分布在表面。实心导体：导体空腔（内无电荷）：导体空腔（内有电荷）：孤立导体静电平衡时，表面曲率大处电荷面密度也大。导体与介质概要处理导体静电平衡问题时常用到电荷守恒定律。等势体等势面0内EnEˆ0表2、介质极化的微观机制（1）有极分子电介质：每个分子可等效为电偶极子取向极化（2）无极分子电介质：位移极化3、的高斯定理D电位移矢量：ED介质的介电常量—r0SqSdD0高斯面内自由电荷的代数和电位移通量：SdDSDr/EE04、电容器及其电容C=Q/U（1）定义：（2）平板电容器:dSC（3）电容器的串、并联：串联：niiCC111并联：niiCC1（4）电容器的能量：UQCUCQW212121225、电场能量密度：22212121DEDEwVwdVdWW电场能量磁学复习磁力概要1、磁感应强度：B（1）定义:利用洛仑兹力或磁力矩(或安培力)B（2）线特点：闭合，与I套连，符合右螺关系。2、磁通量及磁场的Gauss定理：SSmmSdBd0SSdB3、洛仑兹力与安培力：BvqFmBlIdFdvqnSI4、均匀磁场中一段载流导线：（1）直导线：BlIF（2）曲导线：与起、止点一样的直导线受力相同5、均匀磁场中载流线圈(所受合力为0)：（1）试验线圈：线度小、电流小（2）磁矩：nˆNISm（3）磁力矩：)Bnˆ(NISBmM6、带电粒子在电场或磁场中的运动：BvqEqF0v∥E均匀B均匀⊥0vθ匀变直运动类平抛运动类斜抛运动匀直运动匀速圆周运动BqmvR0BqmT2等螺距螺旋运动螺旋半径BqmvR回旋周期vR2T螺距Tvh//7、Hall效应：对Hall效应来说，负电荷的运动与等量正电荷的反向运动并不等效！磁场概要1、求磁场：（1）利用B-S定律或运动电荷磁场公式20rrˆlId4Bd20rrˆvq4B（2）利用典型场的叠加（3）利用安培环路定理（要求电流有特殊对称性）iioLIldB适用条件：符号规定：叠加原理贯穿于以上三种方法。4、全电流定律：)II(ldBdc0L全电流总连续。3、平板电容器中总位移电流：dtdESdtdUCI0d板5、长直平行电流间单位长度上的相互作用力：d2IIdldF210同向相吸反向相斥Id与Ic的区别：2、Maxwell位移电流假说：实质：变化电场→磁场dtdIDdtDJdtD)2(BtD直电流一段导线)cos(cosa4IB210无限长aπIμB20导线所在直线上圆电流轴线上2/32220)xR(2IRB圆心处R2IB0O弧电流圆心处2R2IB0O长直载流密绕螺线管载流密绕细螺绕环0B电流分布磁场分布无限大平面电流2/jB0nIB0内0外BnIB0内0外B磁介质概要231BH0B=μ0HHB1、、关系:BH对各向同性磁介质：2——µr略1，顺磁质3——µr略1，抗磁质1——µr大,为变量,铁磁质m00r1BB2、磁介质的分类：dLcIIldHLcIldH3、的环路定理：H(全电流定律)非稳恒4、铁磁质的特性：μr;磁化饱和;剩磁;磁滞;居里点5、磁滞回线：0BSBS——饱和磁感应强度Br——剩余磁感应强度Hc——矫顽力磁滞损耗∝回线包围的面积6、铁磁质的分类：软磁材料硬磁材料Hc小，回线“瘦”；易磁化；“铁损”小铁芯Hc大，回线“胖”;难退磁永久磁铁类别特点用途电磁感应概要1、基本定律：（1）楞次定律——效果反抗原因(判断ε方向)（2）法拉第电磁感应定律：dtd(多匝:Φ→Ψ)ε的方向为结果取正值的回路绕向。2、动生电动势：（1）一段导体平动：Lld)Bv(右手定则判断方向：ε的方向为结果取正值的积分方向。均匀中，起、止点一样的任意导线平动，ε一样。B（转轴∥均匀）B2LB21（轴位于端点且⊥导体）若导体与轴不⊥，可将其等效为在⊥轴方向的投影的转动。（3）线圈转动（转轴⊥均匀，位置随意）B（2）一段导体转动(φ——t=0时、夹角)nˆB)tsin(NBS3、感生电动势：（1）导体回路：SLiSdtBldE一段导体：ldELi（2）圆柱形区域tBB(均匀∥柱轴且空间分布均匀)且绕向与成左螺关系。tBtBtBiE沿半径方向：=0②iE线是以区域中心为圆心的一组同心圆，①4、互感与自感：（1）互感：212121iiMdtdidtdiM212121（2）自感：iLdtdiLL。。。。1234L1L2MII反接（3）自感、互感关系：M=21LL（无漏磁）0（全漏磁）5、线圈串联的顺接与反接：L=M2LL21（顺接）M2LL21（反接）6、磁能：（1）自感磁能：2mLI21W（2）磁能密度：BH21H21B21w22m磁能：VmmdVwW。。。。1234L1L2MII顺接Maxwell方程组和电磁辐射概要1、Maxwell方程组：i0SqSdDSdtBldESL0SdBSSd)tDJ(ldHScL2、坡印亭矢量：HES电磁波是横波。波动光学概要一、光的干涉1、相干光的叠加：cos22121IIIII2、光程差与相位差的关系：2减弱（加强2)12kk（k=0,1,2…)δ——从同相点到相遇点的光程之差——真空中波长（介质中波长：）n3、半波损失的条件：4、杨氏双缝干涉相邻明（暗）纹间距：dDx条纹分布特点：5、薄膜干涉的一般公式（⊥入射）：222en明2,1,kk暗1,0,2)12(kk——（）加不加，看条件等倾干涉与等厚干涉：反射光干涉与透射光干涉（互补）：6、等厚干涉（⊥入射）：可采用（）式。（1）劈尖：212sinneeLLkk条纹分布特点：劈尖的应用：（2）牛顿环：采用（）式和推出：Re2r明1,2k,/)21(2nRk暗1,0k,/2nkRr条纹分布特点：7、迈克耳孙干涉仪（⊥入射）：d2Nd2移动可动反射镜：插入透明薄介质：二、光的衍射1、惠更斯-菲涅耳原理:明、暗环半径：（此式适用于有半波损失的情形！）2、单缝夫琅禾费衍射（θ很小）处理方法：半波带法结论：条纹的明暗取决于两条边缘光线的光程差。（1）对⊥入射：sina暗纹中心—)1,2(kk明纹中心—)1,2(k2)12(k)sin0a纹范围：中央明纹中心（中央明—sina对斜入射：将asinθ改为a(sinθ-sini)即可。（2）中央明纹宽度：af2x0其它明纹宽度：afx明纹宽度变化和衍射图样移动的讨论：（注：i、θ符号规定)3、光栅衍射（|θ|/2）（1）对⊥入射：主极大位置由多光束干涉决定：),,(sin210kkd光栅方程：主极大强度受单缝衍射调制缺级：)3,2,1(kkadk注：dkmax对斜入射：将dsinθ改为d(sinθ-sini)即可。（2）光栅光谱光谱的重叠：12212211kkkk三、光的偏振：1、线偏振光、自然光、部分偏振光：2、偏振片的起偏和检偏0121II（1）自然光⊥通过偏振片后光强减半：（2）马吕斯定律：线偏振光通过偏振片后：212cosII3、反射和折射时光的偏振（1）利用玻璃片的一次反射和折射一般情形：特殊情形：布儒斯特定律时，反射光为线偏振光，振动方向⊥入射面，且：i0+r0=90.21120tgnnni（2）利用玻璃片堆可得到增强的线偏振光4、双折射现象了解双折射的基本概念，了解尼科耳棱镜。