1. 定義:
=/q0 單位:n/c =v/m
b=fmax/qv;方向,小磁針指向(s→n);單位:特斯拉(t)=104高斯(g)
①和:=q(+×)洛侖茲公式
②電勢:
電勢差: 電動勢:()
③電通量:磁通量:磁通鏈:φb=nφb單位:韋伯(wb)
θ ⊕
-q +q
s④電偶極矩: =q磁矩: =i=is
⑤電容:c=q/u 單位:法拉(f)
*自感:l=ψ/i單位:亨利(h)
*互感:m=ψ21/i1=ψ12/i2 單位:亨利(h)
⑥電流:i =; *位移電流:id =ε0 單位:安培(a)
⑦*能流密度:
2. 實驗定律
1 庫侖定律:②畢奧—沙伐爾定律:③安培定律:d=i×
④電磁感應定律:ε感= – 動生電動勢:
感生電動勢:(i為感生電場)
*⑤歐姆定律:u=ir(=ρ)其中ρ為電導率
3. *定理(麥克斯韋方程組)
電場的高斯定理: (靜是有源場)
感是無源場)
磁場的高斯定理: (穩是無源場)
感是無源場)
電場的環路定理: (靜電場無旋)
感生電場有旋;變化的磁場產生感生電場)
安培環路定理: (穩恆磁場有旋)
變化的電場產生感生磁場)
4. 常用公式
①無限長載流導線: 螺線管:b=nμ0i
2 帶電粒子在勻強磁場中:半徑週期
磁矩在勻強磁場中:受力f=0;受力矩
③電容器儲能:wc=cu2 *電場能量密度:ωe=ε0e2 電磁場能量密度:ω=ε0e2+b2
*電感儲能:wl=li2 *磁場能量密度:ωb=b2 電磁場能流密度:s=ωv
4 *電磁波:c==3.0×108m/s 在介質中v=c/n,頻率f=ν=
1. 定義和概念
簡諧波方程: x處t時刻相位
振幅ξ=acos(ωt+φ-2πx/λ) 簡諧振動方程:ξ=acos(ωt+φ)
波形方程:ξ=acos(2πx/λ+φ′)
相位φ——決定振動狀態的量
振幅a——振動量最大值決定於初態 x0=acosφ
初相φ——x=0處t=0時相位 (x0,v0) v0= –aωsinφ
頻率ν——每秒振動的次數
圓頻率ω=2決定於波源如: 彈簧振子ω=
週期t——振動一次的時間單擺ω=
波速v——波的相位傳播速度或能量傳播速度。決定於介質如: 繩v= 光速v=c/n
空氣v=
波的干涉:同振動方向、同頻率、相位差恆定的波的疊加。
光程:l=nx(即光走過的幾何路程與介質的折射率的乘積。
相位突變:波從波疏媒質進入波密媒質時有相位π的突變(折合光程為λ/2)。
拍:頻率相近的兩個振動的合成振動。
駐波:兩列完全相同僅方向相反的波的合成波。
都卜勒效應:因波源與觀察者相對運動產生的頻率改變的現象。
衍射:光偏離直線傳播的現象。
自然光:一般光源發出的光
偏振光(亦稱線偏振光或稱平面偏振光):只有乙個方向振動成份的光。
部分偏振光:各振動方向概率不等的光。可看成相互垂直兩振幅不同的光的合成。
2. 方法、定律和定理
ox1 旋轉向量法:
aa1a2
如圖,任意乙個簡諧振動ξ=acos(ωt+φ)可看成初始角位置為φ以ω逆時針旋轉的向量在x方向的投影。
相干光合成振幅:
a=其中:δφ=φ1-φ2–(r2–r1)當δφ=
當φ1-φ2=0時,光程差δ=(r2–r1)=
2 惠更斯原理:波面子波的包絡面為新波前。(用來判斷波的傳播方向)
i1i2 馬呂斯定律
3 菲涅爾原理:波面子波相干疊加確定其後任一點的振動。
4 *馬呂斯定律:i2=i1cos2θ
5 *布儒斯特定律:
ipn1ip+γ=90°
n2布儒斯特定律
當入射光以ip入射角入射時則反射光為垂直入射面振動的完全偏振光。ip稱布儒斯特角,其滿足:
tg ip = n2/n1
3. 公式
振動能量:ek=mv2/2=ek(t) e= ek +ep=ka2/2
ep=kx2/2= (t)
*波動能量: i=∝a2
*駐波:
l波節間距d=λ/2
基波波長λ0=2l
基頻:ν0=v/λ0=v/2l;
諧頻:ν=nν0
*都卜勒效應:
機械波(vr——觀察者速度;vs——波源速度)
對光波其中vr指光源與觀察者相對速度。
y楊氏雙縫: dsinθ=kλ(明紋)
sinθ≈y/d
條紋間距δy=d/λd
af單縫衍射(夫琅禾費衍射):
sinθ=kλ(暗紋)
sinθ≈y/f
瑞利判據:
θmin=1/r =1.22λ/d(最小分辨角)
f光柵:
dsinθ=kλ(明紋即主極大滿足條件)
tgθ=y/f
d=1/n=l/n(光柵常數)
薄膜干涉:(垂直入射)
1 2123
δ反=2n2t+δ0 δ0= 0 中
2 極
增反:δ反=(2k+1)λ/2
增透:δ反=kλ
(一)量子力學
1. 蒲朗克提出能量量子化:ε=hν(最小乙份能量值)
2. 愛因斯坦提出光子假說:光束是光子流。
光電效應方程:hν=mv2+a 其中: 逸出功a=hν0(ν0紅限頻率)
最大初動能mv2=eua(ua遏止電壓)
3. 德布羅意提出物質波理論:實物粒子也具有波動性。
則實物粒子具有波粒二象性:ε=hν=mc2 對比光的二象性: ε=hν=mc2
p=h/λ=mvp=h/λ=mc
注:對實物粒子: >0且ν≠c/λ亦ν≠v/λ;而對光子:m0=0且ν=c/λ
4.海森伯不確定關係: δxδpx≥h/4π δtδe≥h/4π
波函式意義: =粒子在t時刻r處機率密度。
歸一化條件: ψ的標準條件:連續、有限、單值。
(二)狹義相對論:
1.兩個基本假設:①光速不變原理:真空中在所有慣性系中光速相同,與光源運動無關。
狹義相對性原理:一切物理定律在所有慣性系中都成立。
2.洛侖茲變換:
系→σ系系→σ』系
x=γ(x』+vtx』=γ(x - vt)
y=yy』=y
z=zz』=z
t=γ(t』+vx』/c2t』=γ(t-vx/c2)
其中:因v總小於c則γ≥0所以稱其為膨脹因子;稱β=為收縮因子。
3.狹義相對論的時空觀:
①同時的相對性:由δt=γ(δt』+vδx』/c2),δt』=0時,一般δt≠0。稱x』/c2為同時性因子。
②運動的長度縮短:δx=δx』/γ≤δx′
大學物理公式大全
1 位置向量 其在直角座標系中 角位置 2 速度 平均速度 速率 角速度 角速度與速度的關係 v 3 加速度 或平均加速度 角加速度 在自然座標系中其中 r2 4 力 或 力矩 大小 m rfcos 方向 右手螺旋法則 5 動量 角動量 大小 l rmvsin 方向 右手螺旋法則 6 衝量 功 氣體...
大學物理公式大全 1
1 位置向量 其在直角座標系中 角位置 2 速度 平均速度 速率 角速度 角速度與速度的關係 v 3 加速度 或平均加速度 角加速度 在自然座標系中其中 r2 4 力 或 力矩 大小 m rfcos 方向 右手螺旋法則 5 動量 角動量 大小 l rmvsin 方向 右手螺旋法則 6 衝量 功 氣體...
大學物理第一學期公式大全
1 位置向量 其在直角座標系中 角位置 2 速度 平均速度 速率 角速度 角速度與速度的關係 v 3 加速度 或平均加速度 角加速度 在自然座標系中其中 r2 4 力 或 力矩 大小 m rfcos 方向 右手螺旋法則 5 動量 角動量 大小 l rmvcos 方向 右手螺旋法則 6 衝量 功 氣體...