大学物理知识脉络图

力学运动学线量角量位矢r位移r角位置角位移速度加速度a角速度角加速度切向、法向加速度ta、na角量、线量关系动力学刚体定轴转动牛顿运动定律转动定律M=J定轴转动动能定理11d222200M=JJ角动量定理ddzLMt角动量定理积分式d0tt0Mt=L-L角动量守恒定律0,L外恒量M力的时间累积效应力的空间累积效应质点动量定理d00ttFt=p-p质点系动量定理d0ttii0iiFt=p-p质点系动量守恒定律,常矢量iiF=0p=功dbaW=Fr质点动能定理kk0W=E-E冲量d0ttI=Ft质点系动能定理exinkk0W+W=E-E保守力d0Fll势能pW=-E功能原理exindkpW+W=E+E机械能守恒定律kpk0p0EEEE转动惯量d2mJ=rm力矩M=rF角动量zLJ气体分子动理论状态方程pVRT温度公式kt32kT能量均分定理理想气体内能mol2MiERTM麦氏速率分布d()dNfN平均速率π8kTm最概然速率p2kTm方均根速率32kTm平均碰撞频率π22Zdn平均自由程π22kTdp热学热力学基础压强公式kt23pn基本物理量过程量状态量功、热量内能变化规律热力学第一定律21QEEW热力学第二定律（两种叙述的等价性）理想气体准静态过程的应用循环过程特点0E=效率211QηQ摩尔热容量,m,m,m,2VpViCRCCR,m,m2pVCiCi卡诺循环效率211TηT可逆过程和不可逆过程热力学第二定律的统计意义卡诺定理211TηT熵增加原理0S玻耳兹曼熵公式lnSk机械振动受迫振动简谐振动阻尼振动简谐振动的物理量振幅：A相位：0t初相：0周期：T频率：圆频率：2π简谐振动的特征运动学特征：2ax动力学特征：fkx能量特征kp常量EEE简谐振动的合成简谐振动的表示方法旋转矢量法：解析法：cos0()xAt速度：0sin()At加速度：20cos()aAt同方向简谐振动的合成；相互垂直的简谐振动的合成；机械波产生条件：波源、弹性介质传播方式：横波、纵波平面简谐波周期特征时间周期T能量特征：kpEE空间周期Tu平均能量密度2212A能流密度22212IAu波动表达式，沿x方向传播cos0xyAtu波的干涉惠更斯原理、波的叠加原理相干条件：频率相同、振动方向相同、相位差恒定干涉结果；πππ2120102220,1,2干涉干涉rrkkk驻波方程πcoscosπ222xyAt半波损失：反射波相位落后波动光学相位差与光程差的关系：2π光的干涉相干条件相干光获得分波振面法分振幅法杨氏双缝干涉Dxδd明纹：Dxkd暗纹：212kDxd薄膜干涉等倾干涉劈尖干涉牛顿环迈克尔孙干涉仪2222sin2enni22ne明纹：212kkRrn暗纹：kkRrn光的衍射惠更斯-菲涅耳原理夫琅禾费衍射菲涅耳衍射单缝夫琅禾费衍射中央明纹：sin0a明纹：sin212ak暗纹：sinak圆孔夫琅禾费衍射1sin1.22D最小分辨角011.22D分辨本领011.22DR光栅衍射sindkX射线衍射2sindk光的偏振线偏振光的获得偏振片晶体的二向色性马吕斯定律：cos221II折射起偏反射起偏布儒斯特定律：tan201nin晶体的双折射量子物理基础初等量子论黑体辐射与普朗克量子假设爱因斯坦的光子理论光电效应方程2m12hvWm康普顿效应csin2022光的波粒二象性22hvhmccchvhpmcc量子力学初步德布罗意物质波假设德布罗意公式2Emchvhpm不确定关系2pxx波函数（概率波）定态薛定谔方程一维势阱和势垒氢原子原子的电子壳层结构狭义相对论基础两条基本原理（1）相对性原理（2）光速不变原理洛仑兹变换长度收缩2021ullc时间延缓0221uc同时的相对性因果关系质量0221cmm动量0221cmp质量与能量关系总能量2Emc静能200Emc动能220kEmcmc动量与能量关系22220EEcp基本方程dd()ddpmFtt电磁学静电场库仑定律静电力叠加原理场的基本规律高斯定理0diiSqES环路定理d0LEl场的描述几何图示解析计算电场线、等势面场强E、电势V电场线与等势面垂直两者关系EV电场强度0FEq静电力的功dbaWFl电势能0daaaEWqEl电势0daaaEVElq导体静电感应静电平衡条件int0EsE垂直于表面静电屏蔽电介质的场强00rEEEEε电位移矢量0rDEE高斯定理0diiSDSq电容器的电容qCU电容器的储能e12WQU静电场的能量21d2eVWEV电介质电介质极化稳恒磁场毕奥-萨伐尔定律02dd4πrLLIleBBr运动电荷的磁场02dd4πrqeBBNr高斯定理d0SBS，安培环路定理0diiLBlI安培定律ddFIlBdLFIlB洛伦兹力mFqB磁矩MmB磁场中的介质0'BBB磁场强度0//rHBB环路定理diiLHlI电磁感应法拉第电磁感应定律和楞次定律iddMt产生原因分类激发方式分类动生电动势i()dLBl感生电动势idSBSt自感电动势ddLILt互感电动势21212ddIMt自感磁能2m12WLI磁场能量2m1d2VBWV麦克斯韦方程组000ddddddd0d(d)diiMSLSciiSLSqBESElSttBSBlIESt