大学物理AII复习提纲
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大学物理(下)总复习
第八章 恒定磁场
教学要求:
1.熟悉毕奥-萨伐尔定律的应用,会解任意形状载流导线周围磁感应强度大小,并由右手螺旋法则求磁感应强度方向;
2.会求解载流导线在磁场中所受安培力;
3.掌握描述磁场的两个重要定理:高斯定理和安培环路定理(公式内容及物理意义)。
主要公式:
1.毕奥-萨伐尔定律表达式
1)有限长载流直导线,垂直距离r (其中。
向之间的夹角
流方向与到场点连线方
分别是起点及终点的电
和21θθ)
2)无限长载流直导线,垂直距离r
3)半无限长载流直导线,过端点垂线上且垂直距离r
4)圆形载流线圈,半径为R ,在圆心O
5)半圆形载流线圈,半径为R ,在圆心O
6)圆弧形载流导线,圆心角为)(弧度制θ,半径为R ,在圆心O (θ用弧度代入)
2.安培力:⎰⨯=l
B l Id F (方向沿B l Id
⨯方向,或用左手定则判定)
积分法五步走:1.建坐标系;2.取电流元l Id
;3.写θsin IdlB dF =;4.分解;5.积分.
3.洛伦兹力: B v q F
⨯=(磁场对运动电荷的作用力)
4.磁场高斯定理:
无源场)(因为磁场线是闭合曲线,从闭合曲面一侧穿入,必从
另一侧穿出.)
物理意义:表明稳恒磁场中,通过任意闭合曲面的磁通量(磁场强度沿任意闭合曲面的面积分)等于0。
5.磁场安培环路定理有旋场)
物理意义:表明稳恒磁场中,磁感应强度B 沿任意闭合路径的线积分,等于该路径内包围的电流代数和的0μ倍。
0μ称真空磁导率
6. 有磁介质的安培环路定理
第九章 电磁感应
教学要求:
1. 理解法拉第电磁感应定律和楞次定律的内容及物理意义; 2. 会求解感应电动势的大小和方向; 3. 会求解磁通量;了解感生电场特点; 4. 会求自感、互感和磁场能量; 5.
会求位移电流。
主要公式:
1.法拉第电磁感应定律2.磁通量:⎰⋅=S m
S d B
φ
3.动生电动势()⋅=
⋅⨯=⎰⎰βαεcos )sin (dl vB l d B v l
l
⋅
⨯.;
方向的夹角的方向与是的夹角与是L B v B v
βα 注:感应电动势的方向沿B v ⨯的方向,从低电势指向高电势。
4.自感:N N d L L dI
I
ΦΦ=
=或;互感:12211221d d M M dI
dI
I
I
ΦΦΦΦ=
=
=
=
或
磁场能量:2
12
m W L I =
5.位移电流:d dD d I S dt
dt
ψ==
第十章 振动
教学要求:
1. 掌握描述谐振动的各物理量(特别是相位)的含义。
2. 理解旋转矢量法,会应用此方法求初相及相位差。
3. 掌握谐振动的基本特征,能根据给定的初始条件写出一维谐振动的运动方程,并理解其物理意义。
4. 理解同方向、同频率的两个谐振动的合成,会求解合振幅和合初相。
主要公式:
1.)cos(ϕω+=t A x T
πω2= 弹簧振子:m
k =ω,k
m T π
2=
单摆:l
g =
ω,g
l T π2=
2.能量守恒:
3.两个同方向、同频率简谐振动的合成:仍为简谐振动:)cos(ϕω+=t A x 其中: a. 同相,当相位差满足:πϕk 2±=∆时,振动加强,21A A A MAX +=; b. 反相,当相位差满足:πϕ)12(+±=∆k 时,振动减弱,21A A A MIN -=。
第十一章 波动
教学要求:
1. 理解机械波产生的条件,掌握由已知质点的谐振动方程得出平面简谐波的波函数的方法及波函数的物理意义,了解波的能量传播特征。
2. 了解惠更斯原理和波的叠加原理,理解波的相干条件,能应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱条件。
主要公式:
1
⎩⎨
⎧取加号
向左取负号向右,;
,u u 2
3.干涉波形成的条件:振动方向相同、频率相同、相位差恒定。
4
a.当相位差满足:πϕk 2±=∆时,干涉加强,21A A A MAX +=;
b.当相位差满足:πϕ)12(+±=∆k 时,干涉减弱,21A A A MIN -=。
第十二章 波动光学
教学要求:
掌握杨氏双缝干涉、单缝衍射、劈尖干涉、光栅衍射公式;理解光程差的含义与半波损失发生条件及增透膜、增反膜原理;掌握光的偏振、马吕斯定律和布儒斯特角,会用实验方法判别不同的偏振光。
主要公式:
1.光程差与半波损失
光程差:几何光程乘以折射率之差:2211r n r n -=δ
半波损失:当入射光从折射率较小的光疏介质投射到折射率较大的光疏密介质表面时,反射光比入射光有的跃变即光程发生的相位突变2
λ
π,。
(若两束相干光中一束发生半波损失,而另一束没有,则附加
2
λ
的光程差;若两有或两无,则无附加光程差。
)
3.杨氏双缝干涉:(D-缝屏距;d-双缝间距;k-级数)
条纹特征:明暗相间均匀等间距直条纹,中央为零级明纹。
条纹间距x ∆与缝屏距D 成正比,
与入射光波长λ成正比,与双缝间距d 成反比。
O
a
a
a
-
a
-
a
=
i
4.增透膜、增反膜原理:(先分析折射率 关系) 1)⎪⎩
⎪⎨⎧+==>><<增反膜增透膜时或当反
,2
)
12(2,2321321λλδk ,k d n ,n n n n n n
2)⎪
⎩⎪⎨⎧+=+=<>><增反膜
增透膜时或当反
,2
)
12(22,2321321λλλ
δk ,k d n ,n n n n n n 5.劈尖干涉:(b-相邻条纹间距, θ--劈尖夹角,D--钢丝直径,2n -劈尖介质折射率) 相邻条纹对应的薄膜厚度差:2
2n e λ
=
条纹特征:与棱边平行的等间距明暗相间直条纹,且棱边为暗纹。
条纹间距l 与与入射光波长λ成正比,与介质折射率n 成反比,与劈尖夹角θ成反比。
工程测量中用于测下面工件平整度,若观察到条纹左弯则该处下表面凹,条纹右弯则该处下表面凸。
(左凹右凸)
6.单缝衍射:(f-透镜焦距;a-单缝宽度;k-级数)
条纹特征:明暗相间直条纹,中央为零级明纹,宽度是其它条纹宽度的两倍。
条纹间距l ∆与透镜焦距f 成正比,与入射光波长λ成正比,与单缝宽度a 成反比。
1
n 1n 2n 3n
(b a d +=为光栅常数,θ为衍射角) * 光栅方程:⋅⋅⋅=±=+2,1,0,sin )(k k b a λθ
*
可见光光谱波长范围:]760,400[nm nm
第K 级光谱张角:12θθθ-=∆
第K 级光谱线宽度:)(1212θθtg tg f x x x -=-=∆
(,sin 11λθk d =22sin λθk d =,)760,,40021红光紫光nm nm ==λλ 条纹特征:条纹既有干涉又有衍射。
8.光的偏振:(0I 为入射光强度,θ为两偏振化方向夹角)
*
*
布儒斯特角:(0i 为入射角,γ
为折射角)
当入射角满足上述条件时,反射光为完全偏振光,且偏振化方向与入射面垂直;折射
光为部分偏振光,且反射光线与折射光线垂直,即:0
090=+γi
第十三章 量子物理
教学要求:
掌握光电效应、康普顿效应和德布罗意物质波关系式。
主要公式:
1.
2. 康普顿效应
3. 德布罗意波(物质波)假设:任何实物粒子和光子一样都具有波粒二象性。
德布罗意关系式
1. 不确定关系:
x
x x v m p h p x ∆=∆=∆⋅∆:其中
(341063.6-⨯=h ,普朗克常数,也称相对量子)
考试题型:填空、选择、计算、简答。