10.1 庫侖定律:
10.2 電場強度:點電荷電荷離散分布電荷連續分布
10.3 高斯定理:不連續分布的源電荷連續分布的源電荷
10.4 靜電場的安培環路定理:在靜電場中,電場場強沿任意閉合路徑的線積分恆等於零。
電勢能:在數值上等於把該電荷從該點移動到電勢能零參考點時,靜電力作的功。
10.5 電勢:電場中某點的電勢,其量值等於單位正電荷在該點具有的電勢能
電勢差:
點電荷的電勢:
電勢疊加原理:或
等勢面——在電場中電勢相等的點所連成的曲面。
電勢與電場強度的微分關係:任意一場點p處電場強度的大小等於沿過該點等勢面法線方向上電勢的變化率,負號表示電場強度的方向指向電勢降低的方向:
某點的電場強度等於該點電勢梯度的負值:
10.7 導體的靜電平衡:導體內部的電場強度處處為零,導體表面處的電場強度的方向,都與導體表面垂直,大小與該處的電荷密度成正比,導體上的電勢處處相等時。表面的電荷面密度的大小與表面的曲率有關。
孤立導體的電容: 電容器的電容:
典型電容器的電容:平行板電容器球形電容器圓柱形電容器
10.8 電場能量密度電場中儲藏的靜電能:
10.9 介質中的電場
10.11介質中的高斯定理:
11.1磁感應強度安培力公式:
11.2畢奧--薩伐爾定律:
運動電荷的磁場:
11.3 磁通量
磁場的高斯定理:通過任意閉合曲面的磁通量恆等於零
11.4安培環路定理:在穩恆電流的磁場中,磁感應強度沿任何閉合環路l的線積分,等於μ0乘以穿過l的所有電流強度代數和。
11.5磁場對載流導線的作用力:
均勻磁場對載流線圈的作用:,
磁力的功:
11.6 帶電粒子在磁場中的運動:洛倫茲力圓周運動:
霍爾效應:
磁介質分類:順磁質,抗磁質,鐵磁質
順磁質的磁性主要**於分子磁矩的轉向;抗磁質的磁性**於抗磁效應;鐵磁質產生的原因是具有磁疇,鐵磁質有磁滯現象。磁滯現象表明鐵磁質的磁化過程是不可逆過程。
磁介質中的安培環路定理:
12電動勢:將單位正電荷從負極經過電源內部搬到正極,非靜電力所作的功。,
閉合迴路l內的總電動勢: 在非靜電力的一段電路ab上的電動勢
法拉第電磁感應定律:如果穿過一閉合迴路的磁通量發生變化,在迴路中就會產生感應電動勢
楞次定律:閉合迴路中,感應電流的方向總是使它自身所產生的磁量反抗引起感應電流的磁通量的變化。楞次定律是能量守恆定律在電磁感應中的體現。
動生電動勢:導體在磁場中運動,其內部與洛倫北力相對應的非靜電性場強v×b沿導體的線積分為動生電動勢
感生電動勢:變化的磁場會感應出有旋電場ev,ev沿任一閉合路徑的線積分等於該路徑上的感生電動勢,等於這一閉合路徑所包圍面積的磁通量的變化率
自感:由於導體迴路中電流變化,而在自身迴路中產生感應電動勢的現象,
互感:由於迴路一中電流發生變化,而在另一回路中產生電動勢的現象。,
自感磁能:
磁能密度,磁場能量:
全電流安培環路定理:
麥克斯韋方程組:(1)電場高斯定理(2)法拉第電磁感應定律
(3)磁場的高斯定理4)全電流的安培環路定律:
13電磁波是交變電磁場在空間的傳播。光是電磁波,光是電場強度e和磁場強度h的向量波,
在空間任一點,e和h量值關係波速
電磁場的能量密度
坡印亭向量(能流密度)
光強(乙個週期t內平均能流密度)
光波的疊加:非相干,相干(條件: 同頻率、相差恆定、光向量振動方向平行)
獲得相干光的方法:分波陣面法(楊氏干涉),分振幅法(薄膜干涉)
楊氏雙縫干涉:與縫平行、等寬、等間距、明暗相間、對稱分布的干涉條紋。明紋(干涉加強)暗紋(干涉相消),相鄰明(暗)條紋間距
光程:在相同時間內,光在介質中傳播的路程r可折合為光在真空中傳播的相應路程nr(n 為介質的折射率)。在不同介質中,同一頻率單色光的波長是不同的。
光程差: 相位差:
薄膜等厚干涉
明紋條件:
暗紋條件:
劈尖干涉:相鄰明(暗)條紋之間距a應滿足
牛頓環:明、暗紋半徑分別為,
牛頓環快速檢測透鏡曲率:不出現牛頓環=達到標準值要求;牛頓環條紋越密、誤差越大,條紋不圓說明被測件曲率半徑不均勻,此時用手均勻輕壓樣板,條紋向邊緣擴充套件說明零級條紋在中心,則被測件曲率半徑小於標準件;若條紋向中心收縮,說明零級條紋在邊緣,則被測件曲率大於標準值。
邁克耳遜干涉儀:若m1平移δd 時,干涉條紋移過n條,則有(可測量長度量或波長)
惠更斯—菲涅耳原理:從同一波前上的各點發出的次波是相干波,經過傳播在空間某點相遇時的疊加是相干疊加。
單縫的夫琅和費衍射:兩條邊緣光線間的光程差:
暗紋條件:
明紋條件:
圓孔衍射:經圓孔衍射後,乙個點光源對應乙個愛里斑,愛里斑的光強佔總光強的84%。
愛里斑的半形寬度:
瑞利判據:對於兩個等光強的非相干物點,如果乙個像斑中心恰好落在另一像斑的邊緣(第一暗紋處),則此兩像被認為是剛好能分辨。此時兩像斑中心角距離為最小分辨角
望遠鏡的解析度=最小分辯角的倒數
衍射光柵:光柵方程
主極大條紋:滿足光柵方程的明條紋。主極大條紋的最大級數
缺級條件:
暗紋條件:
獲得偏振光的方法:通過偏振片;光在二介面的反射和折射;雙折射。
馬呂斯定律:入射偏振光光強為i0,通過檢偏器後,透射光的光強
布儒斯特定律:自然光以布儒斯特角ib入射兩介質的分介面,反射光為光向量垂直於入射面的線偏振光。
雙折射:一束光入射到各向異性的介質後出現兩束折射光線的現象。兩折射光線中有一條始終在入射麵內,並遵從折射定律,稱為尋常光,簡稱 o 光;另一條光一般不遵從折射定律,稱非尋常光,簡稱 e 光。
8-9理想氣體狀態方程(克拉伯龍方程):
理想氣體的內能:
熱力學第一定律:系統從外界吸收的熱量,一部分使其內能增加,另一部分則用以對外界作功。
準靜態過程中功的計算:,
準靜態過程中熱量的計算:
等體摩爾熱容:等壓摩爾熱容:
理想氣體的內能:
8.6等體過程
等壓過程:,,,
等溫過程:,,
絕熱過程:,,,,
迴圈過程:順時針方向=工質對外做功=正迴圈=熱機迴圈
迴圈效率:
逆時針方向=外對工質做功=逆迴圈=致冷迴圈
致冷係數:,q2為從致冷物件中吸收的熱量
熱力學第三定律:不可能用有限的步驟使物體達到絕對零度
熱力學第二定律(開爾文表述):不可能只從單一熱源吸收收熱量,使之完全轉換為功而不不引起其他變化。第二類永動機是不可能製成的。
實質:自然界的一切自發過程都是單方向進行的不可逆過程。
卡諾定理:(1)在溫度分別為t1 與t2 的兩個給定熱源之間工作的一切可逆熱機,其效率相同,都等於理想氣體可逆卡諾熱機的效率,即。(2) 在相同的高、低溫熱源之間工作的一切不可逆熱機,其效率都不可能大於可逆熱機的效率。
分子運動:一切巨集觀物體都是由大量分子組成的,分子都在永不停息地作無序熱運動,分子之間有相互作用的分子力。
氣體分子熱運動統計規律:,分子速度座標軸投影的統計平均值,分子速度座標軸投影的平方的統計平均值,平均平動動能
統計規律所反映的總是與某巨集觀量相關的微觀量的統計平均值。統計規律和漲落現象是分不開的。
理想氣體壓強:單位時間內與器壁相碰撞的所有分子作用於器壁單位面積上的總衝量的統計平均值。,(分子的平均平動動能)
理想氣體的溫度:(分子平均平動動能只與溫度t有關,和氣體種類無關)
溫度的本質是物體內部分子運動劇烈程式的標誌。
理想氣體在平衡態下分子速率分布函式:
任一速率間隔v1-v2中的分子數所佔比率:
利用f(v)求統計平均值:平均速率
方均根速率最概然速率:
重力場中粒子按高度的分布:
等溫氣壓公式:
玻爾茲曼分布律:在勢場中的分子總是優先佔據勢能較低的狀態。
能量按自由度均分定理:處理於平衡態的理想氣體分子無論作何種運動,相應於分子每個自由度的平均動能都應相等,並且都等於kt/2。如果氣體分子自由度為i,則該分子的平均總動能為ikt/2。
理想氣體的內能:1mol理想氣體: vmol 理想氣體:
氣體分子的平均碰撞頻率: 氣體分子的平均自由程:
15蒲朗克能量子假設:振子的能量不連續。頻率為ν的振子的能量ε只能取hν(能量子)的整數倍,即ε=nhν。
愛因斯坦光子假說:一束光就是一束以光速運動的粒子流,這些粒子稱為光子;頻率為v的光的每一光子具有的能量為hv,它不能再分割,而只能整個地被吸收或產生出來。
愛因斯坦光電效應方程:
光的波粒二象性:光子的能量,光子的質量,光子的動量
康普頓效應:x射線經物質散射後,散射線中有兩種波長,其中一種波長比入射線的長,波長的改變量阻塞散射角的增大而增大。
玻爾氫原子理論:(1)原子只能處在一系列具有不連續能量的穩定狀態。(2)當原子從乙個定態躍遷到另一定態,會發射或吸收乙個頻率為vkn光子,。
(3)電子在穩定圓軌道上運動時,其軌道角動量l=mvr必須等於h/2π的整數倍。
不確定關係:微觀粒子的一些成對的物理量不可能同時具有確定的值。
動量-座標不確定關係能量-時間不確定關係
定態薛丁格方程:描述粒子在穩定力場中的運動
一維無限深勢阱中的粒子:束縛在無限深勢阱中的粒子的定態波函式具有駐波的形式,且波長λn滿足條件.可以認為勢阱內波函式是由傳播方向相反的兩列相干波疊加而成。
粒子能量: 波函式:
17電子共有化:內層電子能量 e 低,穿過勢壘概率小,共有化程度低;外層電子能量 e 高,穿過勢壘概率大,共有化程度高。
能帶:由n個原子靠近而形成的晶體,原來的每個能級都將**成n個新能級。晶體點陣間距越小,能帶越寬,△e越大。外層電子共有化顯著,能帶(△e)寬。
n原子晶體:l支殼層最多容納電子數 2(2l+1)n
絕緣體:價帶被填滿,禁帶較寬(δe=3~6ev),電子很難躍遷到空帶上去。
半導體:價帶被填滿,禁帶寬度比約緣體要小得多(δe=0.1~1.5ev)。
雜質半導體:在純淨的半導體中摻入微量其他元素的原子,半導體的導電性能顯著改變。n型半導體(摻5價元素,電子型)p型半導體(摻3價元素,空穴型)
大學物理公式總結
大學物理 2 參考公式 均勻帶電細圓環軸線上任一點場強 電偶極子在勻強電場中所受的力矩 高斯定理 靜電場的環路定理 電勢的定義 均勻帶電圓環軸線上一點的電勢 靜電場的能量 移動電荷時電場力做功 第十章 各向同性電介質中的電極化強度與電場強度的關係 電介質表面的面束縛電荷密度 電介質中封閉麵內的體束縛...
大學物理下公式方法歸納
大學物理下歸納總結 電學基本要求 1 會求解描述靜電場的兩個重要物理量 電場強度e和電勢v。2 掌握描述靜電場的重要定理 高斯定理和安培環路定理 公式內容及物理意義 3 掌握導體的靜電平衡及應用 介質的極化機理及介質中的高斯定理。主要公式 一 電場強度 1 點電荷場強 計算場強的方法 3種 1 點電...
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