大學(xué)物理公式庫

物理公式錄入器2.0版大學(xué)物理公式庫力學(xué)、理論力學(xué)公式庫概念（定義和相關(guān)公式）位置矢量：r，其在直角坐標(biāo)系中：r二xi+yj+zk；r=”'x2+y2+z2角位置：eTOC\o"1-5"\h\z―j、速度：V=囂平均速度：V二弋速率：V=畫（VI二V廠）角速度：3=d0dt角速度與速度的關(guān)系：V=13L—加速度：a=乎或a=巴平均加速度：a=序角加速度：0=于dtdt2Atdt在自然坐標(biāo)系中a=a+an其中at=吒（=rB）,a=遼（=r23）ndtnr力：F=ma（或F=晉）力矩：M=rxF（大?。篗=rFcose方向：右手螺旋法則）5.動(dòng)量：p=mV，角動(dòng)量：L=rxmV（大?。篖=rmvcose方向：右手螺旋法貝6.沖量：Fdt（=FAt）；功：AF*dr（氣體對(duì)外做功:A=/6.沖量：Fdt（=FAt）；功：AF*dr（氣體對(duì)外做功:A=/PdV）7.8.動(dòng)能勢(shì)能:A保-AEp不同相互作用力勢(shì)能形式不同且零點(diǎn)選擇不同其形式不同，在默認(rèn)勢(shì)能零點(diǎn)的情況下：機(jī)械能：E=EK+EPmV2/2廣mg（重力）-kx（彈性力）mgh、kx2/2F=（（萬有引力）一-GMm亠r=Ep—Qq一r（靜電力）4?！阹20Qq4耐°r定律和定理1.矢量疊加原理：任意一矢量A可看成其獨(dú)立的分量A的和。即:A=工A（把式中A換ii成r、V、a、F、E、B就分別成了位置、速度、加速度、力、電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加原理）。

2?牛頓定律：F=ma（或F=晉）；牛頓第三定律：F‘=F；萬有引力定律:F=-G如rr23．動(dòng)量定理：1=Ap一動(dòng)量守恒：Ap二03．動(dòng)量定理：1=Ap一動(dòng)量守恒：Ap二0條件Z行=04．角動(dòng)量定理：M=于-角動(dòng)量守恒：A匚二0條件工5．動(dòng)能原理：A-AEk（比較勢(shì)能定義式：A保一A已卩6．功能原理：A外+A非保內(nèi)=AE—機(jī)械能守恒：AE=O條件A外+A外非保內(nèi)=0熱學(xué)、熱力學(xué)公式庫熱量：Q=Mcrt其中：摩爾熱容量C與過程有關(guān)，等容熱容量Cv與等壓熱容量Cp卩V卩之間的關(guān)系為：Cp=Cv+R壓強(qiáng)：P=F二丄=2n莎SAtS3分子平均平動(dòng)能：莎二3kT;理想氣體內(nèi)能：E=M（t+r+2s）RT2R2麥克斯韋速率分布函數(shù)：f（V）=（意義：在V附近單位速度間隔內(nèi)的分子數(shù)所NdV占比率）平均速率：廠=JV卄J?Vf（V）dV=No呼方均根速率:釵2二廿；最可幾速率：V二音卩p卩熵：S=KlnQ（Q為熱力學(xué)幾率，即：一種宏觀態(tài)包含的微觀態(tài)數(shù)）7.理想氣體狀態(tài)方程：PVRT7.理想氣體狀態(tài)方程：PVRT或P=nkT(n=N/V，k=R/N0)熱力學(xué)第一定律：熱力學(xué)第一定律：AE=Q+A熱力學(xué)第二定律：孤立系統(tǒng)：AS>0（熵增加原理）電磁學(xué)、電動(dòng)8.能量均分原理：在平衡態(tài)下，物質(zhì)分子的每個(gè)自由度都具有相同的平均動(dòng)能，其大小都為kT/2?？藙谛匏贡硎觯翰豢赡馨褵崃繌牡蜏匚矬w傳到高溫物體而不產(chǎn)生其它影響。開爾文表述：不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其它影響。實(shí)質(zhì)：在孤立系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生的過程，總是由熱力學(xué)概率小的宏觀狀態(tài)向熱力學(xué)概率大的狀態(tài)進(jìn)行。亦即在孤立系統(tǒng)內(nèi)部所發(fā)生的過程總是沿著無序性增大的方向進(jìn)行。力學(xué)公式庫

電場(chǎng)強(qiáng)度：E=F/q0（對(duì)點(diǎn)電荷：E=qr）4兀sr20電勢(shì)：Ua=廠E-dr（對(duì)點(diǎn)電荷卩_q）;電勢(shì)能：Wa=qUa（A=—AW）aa4ks°r電容：C=Q/U；電容器儲(chǔ)能：W=CU2/2；電場(chǎng)能量密度3e=&0E2/2磁感應(yīng)強(qiáng)度：大小，B=Fmax/qv（T）；方向，小磁針指向（S-N）。11.庫侖定律：靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)）-無窮大平板：E=o/2&0F_kQ^r(靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)）-無窮大平板：E=o/2&012?高斯定理：f,e?dS_丄s011-環(huán)路定理：上E?di_0靜電場(chǎng)無旋，因此是保守場(chǎng)）12.畢奧一沙伐爾定律：dB11-環(huán)路定理：上E?di_0靜電場(chǎng)無旋，因此是保守場(chǎng)）12.畢奧一沙伐爾定律：dB■04kr2直長(zhǎng)載流導(dǎo)線：B_匕丄?os4kr9-cos912)無限長(zhǎng)載流導(dǎo)線：B_呻2kr載流圓圈：B_匕丄，圓弧:2R卩I902R2k1.定義：E=1.定義：E=FB=F單位：N/C=V/m；方向，小磁針指向（S-N）；單位：特斯拉（T）=104高斯（G）F=q(E+VXB)洛侖茲公式②電勢(shì)：U②電勢(shì)：U_fE?drr電勢(shì)差：U_電勢(shì)差：U_f-E?dl電動(dòng)勢(shì)+Fs_f+K?dl(K_非靜電)-q③電通量：0_ffeE?dS磁通量：0③電通量：0_ffeE?dS磁通量：0_ffB?dS磁通鏈：鞏="叫單位：韋伯（Wb）④電偶極矩：p=ql&-q⑤電容：C=q/U單位：*自感：L=^/I—=―l+q法拉(F)單位磁矩：m=iS=isnS^^m*互感：m=^21/i1=^12/i2單位:亨利（H）亨利（H）⑥電流：⑥電流：I=于*位移電流：Id=￡°牛單位：安培（A）⑦*能流密度:2．實(shí)驗(yàn)定律①庫侖定律：fQq—戸②畢奧一沙伐爾定律：db=卩。曲x*③安培定律：dF=idl4r200④電磁感應(yīng)定律：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：￡=J+（V⑦*能流密度:2．實(shí)驗(yàn)定律①庫侖定律：fQq—戸②畢奧一沙伐爾定律：db=卩。曲x*③安培定律：dF=idl4r200④電磁感應(yīng)定律：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：￡=J+（VxB）-di感生電動(dòng)勢(shì)：￡（E：為感生電場(chǎng)）*⑤歐姆定律：U=IR（E=pJ）其中P為電導(dǎo)率3．*定理（麥克斯韋方程組）電場(chǎng)的高斯定理：JJe-ds=—￡0E-dS靜（E靜是有源場(chǎng)）靜磁場(chǎng)的高斯定理：b.ds=0生電場(chǎng)）安培環(huán)路定理：JB?dl場(chǎng)）4．常用公式JJE.dS=0感■B-dS=0E.di=0（靜電場(chǎng)無旋）靜電場(chǎng)的環(huán)路定理：JE.dl卩I0d（E感是無源場(chǎng)）是無源場(chǎng)）（B感是無源場(chǎng)）JE-di=-叫（感生電場(chǎng)有旋；變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感感dt廠JB.DI=R1（穩(wěn)恒磁場(chǎng)有旋）八0'JB.dl=卩￡辿-（變化的電場(chǎng)產(chǎn)生感生磁感00edt①無限長(zhǎng)載流導(dǎo)線：B=呻2兀r螺線管：B=nu0I2兀MqB②帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中：半徑R=Mb周期TqB磁矩在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中：受力F=0；受力矩M=rnxB③電容器儲(chǔ)能：W=1CU2*電場(chǎng)能量密度：3=+￡0梓電磁場(chǎng)能量密度:2e200E2+B2L02卩o*電感儲(chǔ)能：Wl=：LI2*磁場(chǎng)能量密度：電磁場(chǎng)能流密度：S=3V④*電感儲(chǔ)能：Wl=：LI2*磁場(chǎng)能量密度：電磁場(chǎng)能流密度：S=3V④*電磁波：C=1=3.0X108m/s在介質(zhì)中V=C/n,f＜卩￡00頻率f=V=12兀卩￡00幾何光學(xué)、波動(dòng)學(xué)公式庫1．定義和概念簡(jiǎn)諧波方程：x處t時(shí)刻相位振幅廣一/一—、.E=Acos（31+?-2nx/入）I（振位動(dòng)移量）的X

相處

位落0

占

八、、簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程：E=ACOS（3t+?）波形方程：E=Acos（2nx/入+?‘）相位①振幅A初相?頻率v決定振動(dòng)狀態(tài)的量振動(dòng)量最大值決定于初態(tài)x=0處t=0時(shí)相位-（乂。?。）每秒振動(dòng)的次數(shù)「X0=Acos?V0=A3sin?圓頻率圓頻率3=2nv周期T——振動(dòng)一次的時(shí)間-決定于波源如::彈簧振子3=*?■77訂°單擺3=VgTT波速v——波的相位傳播速度或能量傳播速度。決定于介質(zhì)如：繩v^.-T77光速v=Cn-空氣VrB7?波的干涉：同振動(dòng)方向、同頻率、相位差恒定的波的疊加。光程：L=nx（即光走過的幾何路程與介質(zhì)的折射率的乘積。相位突變：波從波疏媒質(zhì)進(jìn)入波密媒質(zhì)時(shí)有相位n的突變（折合光程為入/2）。拍：頻率相近的兩個(gè)振動(dòng)的合成振動(dòng)。駐波：兩列完全相同僅方向相反的波的合成波。多普勒效應(yīng)：因波源與觀察者相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的頻率改變的現(xiàn)象。衍射：光偏離直線傳播的現(xiàn)象。自然光：一般光源發(fā)出的光偏振光（亦稱線偏振光或稱平面偏振光）：只有一個(gè)方向振動(dòng)成份的光。部分偏振光：各振動(dòng)方向概率不等的光?？煽闯上嗷ゴ怪眱烧穹煌墓獾暮铣?。2．方法、定律和定理

旋轉(zhuǎn)矢量法：如圖，任意一個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)E=Acos（3t+?）可看成初始角位置為?以3逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的矢量A在x方向的投影。相干光合成振幅：A=UA2+A2+2AAcos其中：^“宀-尹（"當(dāng)2=n極大（明紋）k+l）n極?。ò导y）當(dāng)忙-?2=0時(shí),光程差§=（r_r）=/其中：^“宀-尹（"當(dāng)2=n極大（明紋）k+l）n極?。ò导y）當(dāng)忙-?2=0時(shí),光程差§=（r_r）=/*入極大（明紋）2ri）=工（2k+1）入/2極?。ò导y）惠更斯原理：波面子波的包絡(luò)面為新波前。（用來判斷波的傳播方向）菲涅爾原理：波面子波相干疊加確定其后任點(diǎn)的振動(dòng)。*馬呂斯定律：I2=I1COS29水布儒斯特定律：當(dāng)入射光以Ip入射角入射時(shí)則反射光為垂直入射面振動(dòng)的完全偏振光。Ip稱布儒斯特角，其滿足：tgip=n2/n13．公式振動(dòng)能量：Ek=mV2/2=Ek（t\E=Ek+Ep=kA2/2E=kx2/2=（t）p*波動(dòng)能量：gtp①2A2I=0V=十po2A2V*A22*駐波：波節(jié)間距d=入/2基波波長(zhǎng)入0=2L基頻：v°=V/N°=V/2L；諧頻：v=nv°*多普勒效應(yīng)：機(jī)械波v+V（VR觀察者速度；V波源速度）~vRs-Vs對(duì)光波V:'亠，其中Vr指光源與觀察者相對(duì)速度。C+Vr楊氏雙縫：dsin9=k入（明紋）'9~sin9~y/D條紋間距Ay=D/入d單縫衍射（夫瑯禾費(fèi)衍射）：asin9=k入（暗紋）e~sin9~y/f瑞利判據(jù)：光柵：9min=1/R=1.22入/D（最小分辨角）dsin9光柵：9min=1/R=1.22入/D（最小分辨角）dsin9=k入（明紋即主極大滿足條件）d=1/n=L/N（光柵常數(shù)）薄膜干涉：（垂直入射）§反=2n2t+J卩0=彳。中?L入/2極增反：5燈=（2k+1）入/2反增透：§=kN反現(xiàn)代物理公式庫（原子原子核、量子力學(xué)、相對(duì)論）（一）原子物理學(xué)公式庫二）量子力學(xué)1.普朗克提出能量量子化：&=hv（最小一份能量值）2．愛因斯坦提出光子假說：光束是光子流。光電效應(yīng)方程：hv=^mv2+A其中：「逸出功A=hv0（v0紅限頻率）I最大初動(dòng)能+mv2=eU（U遏2aa止電壓）3．德布羅意提出物質(zhì)波理論：實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性。則實(shí)物粒子具有波粒二象性：e=hv=mc2對(duì)比光的二象性：-&=hv=mc2p=h/入=mv~L_P=h/入=mcm注：對(duì)實(shí)物粒子：m=—>0且vMc/入亦vMV/入；而對(duì)光子：m0=0且v卩-尸C2=c/入4.海森伯不確定關(guān)系：AxApx^h/4nAtAE三h/4n波函數(shù)意義：I2=V02=粒子在t時(shí)刻r處幾率密度。歸一化條件：”卩dV=1甲的標(biāo)準(zhǔn)條件：連續(xù)、有限、單值。

狹義相對(duì)論：1.兩個(gè)基本假設(shè)：①光速不變?cè)恚赫婵罩性谒袘T性系中光速相同，與光源運(yùn)動(dòng)無關(guān)。②狹義相對(duì)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：工'系f工系{X=Y(x'+vt')y=y'z=z，工系fS'系x'=Y(X-vt)工系fS'系x'=Y(X-vt)y'=yz'=zt'=Y(t-vX/c2)其中：因V總小于C則Y±0所以稱其為膨脹因子;縮因子。狹義相對(duì)論的時(shí)空觀：同時(shí)的相對(duì)性：由At=Y(At'+vAx'/c2),At'=0時(shí)，一般AtHO。稱x'/c2為同時(shí)性因子。運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)度縮短：Ax=Ax'/YWAx‘運(yùn)動(dòng)的鐘變慢：At=YAt'三At'幾個(gè)重要的