大学物理知识点总结框图

知识框架静电场静电场的描述几何描述描述静电场自身性质的两个基本物理量电场强度E电势U电场线与等势面两者之间的关系：1.电场线与等势面处处垂直；2.电场线方向指向电势降落方向。描述静电场性质的两个基本定理静电场中的导体和电介质导体的静电感应电介质的极化静电平衡时导体的性质：1.导体是个等势体；导体表面的场强与表面垂直；2.导体内部没有净电荷；电荷只能分布在导体表面上。高斯定理：0diqSSE环路定理：0dLlE定义式：0/qFE积分关系aaUlEd定义式（I）：0/qWUaa定义式（II）：aaUlEd电势差baabUlEdU的计算方法1.用定义式：2.点电荷的电势：3.电势叠加原理：(a)点电荷系的电势：(b)连续分布带电体的电势：aaUlEd)0(UniaiaUU1rqUU04ddE的计算方法1.用定义式：2.点电荷的场强：3.用场强叠加原理：(a)分立的点电荷系的场强：(b)连续分布电荷的场强：4.用高斯定理求解具有一定对称分布的电场的场强0204ddrEErqniiiirq10204rE02041rErq0/qFE电势能aaqWlEd0静电场力的功baabqAlEd0静电场力作功与电势差关系)(0baabUUqA静电平衡条件：0内E电介质中的场强0内E描述电介质极化对电场的影响：(1)相对介电常数(2)介电常量rr0电容器的电容UQC/电容器储存的电场能量22212CUCQWe静电场的理论基础：库仑定律；场强叠加原理电场能量电场能量密度221EweVEVwWeed21d2,40rqUa真空中的稳恒磁场磁场的描述2.几何描述：磁感应线：(1)B线上某点的切线方向是该点B的方向；(2)磁感应线愈密的地方磁场愈强。磁通量由毕奥—萨伐尔定律可得到运动电荷激发的磁场（1）一段载流直导线外一点的磁感应强度2.安培环路定理1.磁场的高斯定理安培定律vq0maxFB304rIrlBdd)cos(cos4210aBaIB202/322202）（xRIRBiiLI0lBdS0SBdBlFddILFFdBvfqBPMmSSmSBSBddcosB的方向沿的方向毕奥—萨伐尔定律304rqrvBd304rIrlBBddRIB20圆心处（3）载流直螺线管的磁场)cos(cos2120nIB无限长时nIB0BldIL运动电荷在外磁场中受到的磁力：电磁场对运动电荷的作用力BvEfqq载流平面线圈在均匀磁场B中受到磁力矩的作用nPmNIS式中为线圈的磁矩知识框架基本规律1.磁感应强度BB是描写磁场本身性质的物理量B的大小）（vFm1.电流激发磁场的规律2.对于有限长的载流导线几种典型载流导线所产生的磁感应强度（2）载流圆线圈轴线上一点的磁感应强度无限长时(2)载流螺绕环内任一点处1.任意形状的载流导线上的电流元在外磁场中受的安培力2.若导线为有限长磁场的性质稳恒磁场由安培环路定理求几种典型载流体的磁感应强度分布(1)无限长均匀载流圆柱体(半径为R)RrRIrB202RrrIB20rNIB20(3)无限大载流平面外一点(电流密度为i)20iB抗磁质()；顺磁质()；铁磁质().磁场中的磁介质1.三种磁介质1r1r1r2.有关物理量(1)磁化强度VmpMHMmxMBH0μ在各向同性磁介质中(2)磁场强度矢量(是辅助物理量)对均匀各向同性磁介质0rμBHB3.基本定理(1)对于介质中的总场B；高斯定理仍然成立S0SBd(2)有磁介质时的安培环路定理iiLIlHd说明；安培环路定理中的电流是闭合恒定电流.机械波1.波源;2.传播机械波的介质波动过程中能量的传播现象：1.波的反射（注意：当波从波疏介质垂直入射到波密介质界面上反射时有半波损失）2.波的折射3.波的衍射4.波的干涉(1)相干条件(2)相干波加强和减弱的条件：(3)驻波5.多普勒效应（知道）描写波动的物理量：波的频率()周期(T)波长()波速(u)波数(k)各量之间的关系:u=/T=波动过程的描述体积元的总能量：体积元的振动动能+弹性势能能量密度介质中某处一个周期内的平均能量密度平均能流密度1.横波2.纵波解析描述：平面简谐波波动方程（余弦波或正弦波）uI2221Au])(2cos[])(2cos[])(cos[xtAxTtAuxtAy),2,1,0(122)(2)(1212k)πk(kπrr极小极大波线波面波前平面波球面波波在介质中的传播规律基本原理；1.蕙更斯原理2.波的叠加原理2221A)(sin222uxtA2ktAycos2cos2,2,1,0,4)12(,02cos,2,1,0,2,12coskkxxkkxx处为波节位置处为波腹位置机械波产生的条件：按质点振动方向与波的传播方向的关系波分为两种：几何描述：知识框架光的波动性光的干涉等厚干涉薄膜干涉光的衍射菲涅耳衍射夫琅禾费衍射光的偏振偏振光的检测偏振光的获得折射起偏反射起偏偏振片起偏检偏明条纹中心位置dDkxdDkx2)12(增透膜增反膜nke4)12(nke22.光栅衍射光栅方程(明条纹分布公式)kbasin)(布儒斯特定律120tgnni双折射马吕斯定律20cosII1.单缝衍射明；暗条纹中心位置22sinka2)12(sinka各级暗纹,3,2,1k等倾干涉劈尖干涉（光线垂直入射）kne）（222)12(22kne）（牛顿环明环半径暗环半径nRkr2)12(nkRr杨氏双缝干涉中央明条纹0,3,2,1,0k暗条中心纹位置,3,2,1,0k明条纹暗条纹,3,2,1,0k,3,2,1,0k各级明纹缺级问题abkKa起偏与检偏的思考题圆孔衍射：分辨率问题......321，，，nnhhA/0hmc2黑体辐射光的量子性普朗克量子化假设维恩位移定律斯特藩-玻耳兹曼定律Km10897.23bbTm，)KW/(m1067051.54284，TM光电效应谐振子的能量为:。h为普朗克常数。Ahm2max21光电效应方程光电效应的红限频率：光的波粒二象性德布罗意假设康普顿散射(不考)每个光子的能量：；每个光子的动量：hchmcp称为电子的康普顿波长.,2sin2200cmhnm10426.230cmhc粒子的波动性hmc2不确定关系：它是粒子波粒二象性的反映。位置动量不确定关系：，2xpxΔΔ能量时间不确定关系：2tEΔΔ早期量子论粒子的能量和动量p跟和它相联系的波的频率和波长的定量关系与光子的一样；即有hmp用光子和电子的碰撞解释。