大學(xué)物理知識(shí)點(diǎn)-3

**大學(xué)物理學(xué)（下學(xué)期）復(fù)習(xí)資料**PAGEPAGE1一、真空中的穩(wěn)恒磁場知識(shí)點(diǎn)：1.畢奧-薩伐定律電流元產(chǎn)生的磁場式中,表示穩(wěn)恒電流的一個(gè)電流元(線元),r表示從電流元到場點(diǎn)的距離,表示從電流元指向場點(diǎn)的單位矢量..2.磁場疊加原理在若干個(gè)電流(或電流元)產(chǎn)生的磁場中,某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于每個(gè)電流(或電流元)單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度的矢量和.即3.要記住的幾種典型電流的磁場分布(1)有限長細(xì)直線電流式中,a為場點(diǎn)到載流直線的垂直距離,、為電流入、出端電流元矢量與它們到場點(diǎn)的矢徑間的夾角.(2)

無限長細(xì)直線電流(3)

通電流的圓環(huán)圓環(huán)中心(4)通電流的無限長均勻密繞螺線管內(nèi)4.安培環(huán)路定律真空中磁介質(zhì)中當(dāng)電流I的方向與回路l的方向符合右手螺旋關(guān)系時(shí),I為正,否則為負(fù).5.磁力(1)洛侖茲力質(zhì)量為m、帶電為q的粒子以速度沿垂直于均勻磁場方向進(jìn)入磁場,粒子作圓周運(yùn)動(dòng),其半徑為周期為(2)安培力(3)載流線圈的磁矩載流線圈受到的磁力矩(4)霍爾效應(yīng)霍爾電壓

重點(diǎn)：1.掌握應(yīng)用畢奧-薩法定律和磁場疊加原理求解磁場的方法..2.理解穩(wěn)恒磁場的高斯定理和安培環(huán)路定律。熟練掌握應(yīng)用安培環(huán)路定律求具有一定對稱分布的磁場問題.3.磁力(1)理解洛侖茲力公式,并能熟練應(yīng)用它計(jì)算運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受的力.(2)掌握電流元受力的安培定律,并能計(jì)算載流導(dǎo)線受磁場的作用力.(3)理解載流線圈磁矩的定義,并能計(jì)算它在磁場中受的磁力矩.

難點(diǎn)：1.用微積分計(jì)算磁場強(qiáng)度。2.計(jì)算載流導(dǎo)線在磁場中的受力及載流線圈在磁場中受的磁力矩。二、磁介質(zhì)

知識(shí)點(diǎn)：1.理解順磁性和抗磁性2.磁化強(qiáng)度和磁化電流3.磁介質(zhì)的定義與的關(guān)系

重點(diǎn)：1.理解磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)行極其微觀解釋。2.理解鐵磁質(zhì)的性質(zhì)。3.理解磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律。難點(diǎn)：1.磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律。三、電磁感應(yīng)電磁場知識(shí)點(diǎn)：1.楞次定律:感應(yīng)電流產(chǎn)生的通過回路的磁通量總是反抗引起感應(yīng)電流的磁通量的改變.2.法拉第電磁感應(yīng)定律3.動(dòng)生電動(dòng)勢:導(dǎo)體在穩(wěn)恒磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢.或4.感應(yīng)電場與感生電動(dòng)勢:由于磁場隨時(shí)間變化而引起的電場成為感應(yīng)電場.它產(chǎn)生電動(dòng)勢為感生電動(dòng)勢. 局限在無限長圓柱形空間內(nèi),沿軸線方向的均運(yùn)磁場隨時(shí)間均勻變化時(shí),圓柱內(nèi)外的感應(yīng)電場分別為5.自感和互感自感系數(shù)自感電動(dòng)勢自感磁能互感系數(shù)互感電動(dòng)勢6.磁場的能量密度7.位移電流此假說的中心思想是:變化著的電場也能激發(fā)磁場.通過某曲面的位移電流強(qiáng)度等于該曲面電位移通量的時(shí)間變化率.即位移電流密度8.麥克斯韋方程組的積分形式四、機(jī)械振動(dòng)一.簡諧運(yùn)動(dòng)振動(dòng)：描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量在某一數(shù)值附近作周期性變化。機(jī)械振動(dòng)：物體在某一位置附近作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。簡諧運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)特征：簡諧運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：簡諧運(yùn)動(dòng)方程：簡諧振動(dòng)物體的速度：加速度速度的最大值，加速度的最大值二.描述諧振動(dòng)的三個(gè)特征物理量振幅：，取決于振動(dòng)系統(tǒng)的能量。角(圓)頻率：，取決于振動(dòng)系統(tǒng)的性質(zhì)對于彈簧振子、對于單擺相位——，它決定了振動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（）的相位—初相所在象限由：，，在第一象限，即取()，，在第二象限，即取()，，在第三象限，即取()，，在第四象限，即取()三.旋轉(zhuǎn)矢量法簡諧運(yùn)動(dòng)可以用一旋轉(zhuǎn)矢量（長度等于振幅）的矢端在軸上的投影點(diǎn)運(yùn)動(dòng)來描述。1.的模=振幅,2.角速度大小=諧振動(dòng)角頻率3.的角位置是初相4.時(shí)刻旋轉(zhuǎn)矢量與軸角度是時(shí)刻振動(dòng)相位5.矢端的速度和加速度在軸上的投影點(diǎn)速度和加速度是諧振動(dòng)的速度和加速度。四.簡諧振動(dòng)的能量以彈簧振子為例：五.同方向同頻率的諧振動(dòng)的合成設(shè)合成振動(dòng)振幅與兩分振動(dòng)振幅關(guān)系為：合振動(dòng)的振幅與兩個(gè)分振動(dòng)的振幅以及它們之間的相位差有關(guān)。一般情況，相位差可以取任意值五、機(jī)械波一.波動(dòng)的基本概念1.機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播。2.波線——沿波傳播方向的有向線段。波面——振動(dòng)相位相同的點(diǎn)所構(gòu)成的曲面3.波的周期：與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期相同。波長：振動(dòng)的相位在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離。振動(dòng)相位傳播的速度。波速與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)二.簡諧波沿軸正方向傳播的平面簡諧波的波動(dòng)方程質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)加速度這是沿軸負(fù)方向傳播的平面簡諧波的波動(dòng)方程。三.波的干涉兩列波頻率相同，振動(dòng)方向相同，相位相同或相位差恒定，相遇區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)有的地方振動(dòng)始終加強(qiáng)，有的地方振動(dòng)始終減弱叫做波的干涉現(xiàn)象。兩列相干波加強(qiáng)和減弱的條件：（1）時(shí)，（振幅最大，即振動(dòng)加強(qiáng)）時(shí)，（振幅最小，即振動(dòng)減弱）（2）若（波源初相相同）時(shí)，取稱為波程差。時(shí)，（振動(dòng)加強(qiáng)）時(shí)，（振動(dòng)減弱）；其他情況合振幅的數(shù)值在最大值和最小值之間。六、波動(dòng)光學(xué)（一）光的偏振知識(shí)點(diǎn)：1.光波是橫波,光的偏振狀態(tài)可分為自然光、線偏振光、部分偏振光、橢圓和圓偏振光等。2.偏振片的起偏和檢偏3.馬呂斯定律4.反射和折射時(shí)光的偏振5.雙折射現(xiàn)象

重點(diǎn)：1.從光的偏振說明光是橫波,理解用偏振片起偏和檢偏的方法.2.掌握馬呂斯定律,能熟練應(yīng)用它計(jì)算偏振光通過檢偏器后光強(qiáng)的變化.3.掌握用反射和折射現(xiàn)象獲得偏振光的方法.4.理解光軸、主平面概念，理解尋常光與非常光的區(qū)別。

難點(diǎn)：1.光軸、主平面的概念，尋常光與非常光。

（二）光的干涉和衍射知識(shí)點(diǎn)：1.獲得相干光的基本原理：把一個(gè)光源的一點(diǎn)發(fā)出的光束分為兩束。具體方法有分波陣面法和分振幅法。2.楊氏雙峰干涉：是分波陣面法，其干涉條紋是等間距的直條紋。條紋中心位置：明紋：暗紋：條紋間距：3.光程4.位相差有半波損失時(shí)，相當(dāng)于光程增或減，相位發(fā)生的突變。5.薄膜干涉（1）等厚干涉：光線垂直入射，薄膜等厚處為同一條紋。劈尖干涉：干涉條紋是等間距直條紋.對空氣劈尖：明紋：暗紋：牛頓環(huán)干涉：干涉條紋是以接觸點(diǎn)為中心的同心圓環(huán).明環(huán)半徑：暗環(huán)半徑：（2）等傾干涉：薄膜厚度均勻，采用面廣元，以相同傾角入射的光，其干涉情況一樣，干涉條紋是環(huán)狀條紋。明環(huán)：暗環(huán)：6.邁克爾遜干涉儀7.單縫夫朗和費(fèi)衍射用半波帶法處理衍射問題,可以避免復(fù)雜的計(jì)算.單色光垂直入射時(shí),衍射暗紋中心位置:亮紋中心位置:8.光柵衍射9.光學(xué)儀器分辨率

重點(diǎn)：1.掌握用半波帶法分析夫朗和費(fèi)衍射單縫衍射條紋的產(chǎn)生及其亮暗紋位置的計(jì)算.2.理解光柵衍射形成明紋的條件,掌握用光柵方程計(jì)算譜線位置。3.理解光程及光程差的概念.，并掌握其計(jì)算方法；理解什么情況下反射光有半波損失。4.掌握劈尖、牛頓環(huán)干涉實(shí)驗(yàn)的基本裝置，會(huì)計(jì)算干涉條紋的位置，并了解其應(yīng)用。

七、現(xiàn)代物理（一）量子力學(xué)普朗克提出能量量子化：ε=ｈν（最小一份能量值）愛因斯坦提出光子假說：光束是光子流。光電效應(yīng)方程：ｈν=ｍｖ2+A其中：逸出功A=ｈν0（ν0紅限頻率）最大初動(dòng)能ｍｖ2=ｅＵa（Ｕa遏止電壓）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：ε=ｈν=mc2對比光的二象性：ε=ｈν=mc2p=h/λ=mvp=h/λ=mｃ注：對實(shí)物粒子：>0且ν≠ｃ/λ亦ν≠V/λ；而對光子：m0=0且ν=C/λ4．海森伯不確定關(guān)系：ΔｘΔｐx≥ｈ/4πΔｔΔE≥ｈ/4π波函數(shù)意義：=粒子在ｔ時(shí)刻ｒ處幾率密度。歸一化條件：Ψ的標(biāo)準(zhǔn)條件：連續(xù)、有限、單值。（二）狹義相對論：1．兩個(gè)基本假設(shè)：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(yùn)動(dòng)無關(guān)。②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：Σ’系→Σ系Σ系→Σ’系x=γ(x’+vt’)x’=γ(x-vt)y=y’y’=yz=z’z’=zt=γ(t’+vx’/c2)t’=γ(t-vx/c2)其中：因V總小于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(shí)空觀：①同時(shí)的相對性：由Δt=γ(Δt’+vΔx’/c2)，Δt’=0時(shí)，一般Δt≠0。稱x’/c2為同時(shí)性因子。②運(yùn)動(dòng)的長度縮短：Δx=Δx’/γ≤Δx′③運(yùn)動(dòng)的鐘變慢：Δt=γΔt’≥Δt′4．幾個(gè)重要的動(dòng)力學(xué)關(guān)系：①質(zhì)速關(guān)系m=γm0