大学物理C2总复习剖析.pptx

电磁学电磁学1.电流电流 欧姆定律的微分形式欧姆定律的微分形式 2.电动势电动势方向：沿电源内部电势升高的方向。方向：沿电源内部电势升高的方向。电磁学电磁学3.毕奥毕奥萨伐尔定律萨伐尔定律P*磁感强度的叠加原理磁感强度的叠加原理4.磁矩的定义磁矩的定义IS电磁学电磁学5.磁通量磁通量磁场高斯定理磁场高斯定理6.安培环路定理安培环路定理注注：若：若积分回路积分回路l与与电流电流I流向流向呈右螺旋关系，则电流呈右螺旋关系，则电流取正值；否则电流取负值取正值；否则电流取负值.电磁学电磁学9.霍耳效应霍耳效应10.磁场对磁场对电流元电流元的作用力的作用力安培安培力力11.磁场作用于磁场作用于载流线圈载流线圈的的磁力矩磁力矩8.回旋半径、回旋周期回旋半径、回旋周期7.运动电荷运动电荷在磁场中所受的在磁场中所受的洛仑兹力洛仑兹力电磁学电磁学13.磁化强度磁化强度14.磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理 磁场强度磁场强度 各向同性各向同性磁介质磁介质12.磁介质的分类磁介质的分类顺磁质顺磁质 抗抗磁质磁质铁铁磁质磁质电磁学电磁学17.感应电动势分为感应电动势分为(1)动生电动势动生电动势(2)感生电动势感生电动势15.感应电动势感应电动势16.楞次定律楞次定律:闭合的导线回路中所出现的感应电流，总闭合的导线回路中所出现的感应电流，总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感应的原因是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感应的原因.（电磁感应定律电磁感应定律）电磁学电磁学l 毕奥毕奥萨伐尔定律萨伐尔定律l 运动电荷在磁场中所受的运动电荷在磁场中所受的洛仑兹力洛仑兹力l 磁场对电流元的作用力磁场对电流元的作用力安培安培力力l 磁场作用于载流线圈的磁力矩磁场作用于载流线圈的磁力矩l 动生电动势动生电动势电磁学电磁学 载流载流长直导线长直导线的磁场的磁场 无限长载流直导线的磁场无限长载流直导线的磁场 圆电流中心圆电流中心 圆电流圆电流在轴线上的磁场在轴线上的磁场 无限长载流螺线管无限长载流螺线管内部磁场均匀内部磁场均匀,外部磁场为零外部磁场为零振动与波动振动与波动振振 动动波波一、方程一、方程一、方程一、方程1）形式）形式一个质点一个质点的振动规律的振动规律1）形式）形式一条波线上各点的振动规一条波线上各点的振动规律（律（多个质点多个质点）振动与波内容比较振动与波内容比较振动与波动振动与波动2）方程建立）方程建立2）方程建立）方程建立由波线上已知点的振动方程和波速，建立波动方程yxouAP已知已知一点振动曲线和波速一点振动曲线和波速求求波动方程；波动方程；或已知或已知某时刻波形曲线和波某时刻波形曲线和波速速，求波动方程。，求波动方程。据初始据初始条件确条件确定：定：振动与波动振动与波动 振振 动动 波波3）相位）相位 初相初相同相位：同相位：反相位：反相位：3）相位）相位时间周期性：时间周期性：波形重复出现波形重复出现空间周期性：空间周期性：相位重复出现相位重复出现相位是相位是 的函数，相位传的函数，相位传播播振动与波动振动与波动二、图像二、图像二、图像二、图像 1）振动图2）波形图 O振动与波动振动与波动简谐振动简谐振动旋转矢量旋转矢量振幅振幅A旋转矢量的模旋转矢量的模圆频率圆频率旋转矢量的角速度旋转矢量的角速度相位相位t+t+旋转矢量在旋转矢量在t时刻对时刻对x轴的轴的角坐标角坐标初相初相旋转矢量在计时起点的旋转矢量在计时起点的角坐标角坐标位移位移x旋转矢量的矢端在旋转矢量的矢端在x轴投轴投影点的坐标影点的坐标周期周期T旋转矢量旋转一周所需旋转矢量旋转一周所需时间时间平衡位置平衡位置坐标轴上的原点坐标轴上的原点以以O O为原点的旋转矢量为原点的旋转矢量的端点在的端点在x轴上的投影轴上的投影点的运动为简谐运动点的运动为简谐运动.旋转矢量表示简谐运动旋转矢量表示简谐运动振动与波动振动与波动简谐运动的能量简谐运动的能量振动与波动振动与波动 沿沿 轴轴正正向向 沿沿 轴轴负负向向 波函数的多种形式波函数的多种形式振动与波动振动与波动*波源波源波的干涉波的干涉光学光学暗纹暗纹明纹明纹1.杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉条纹间距条纹间距 p光学光学光在介质中的速度光在介质中的速度n 折射率折射率介质中的波长介质中的波长光在真空中的速度光在真空中的速度2.光程光程:媒质折射率与光的几何路程之积媒质折射率与光的几何路程之积=干涉干涉加强加强 干涉干涉减弱减弱光学光学PLDC34E5A1B23.薄膜干涉薄膜干涉光学光学干涉条纹为光程差相同的点干涉条纹为光程差相同的点的轨迹的轨迹 等厚干涉等厚干涉。4.劈尖劈尖（明纹）（明纹）（暗纹）（暗纹）暗环半径暗环半径明环半径明环半径5.牛顿环牛顿环光学光学干涉相消（干涉相消（暗纹暗纹暗纹暗纹）干涉加强（干涉加强（明纹明纹明纹明纹）（介于（介于明明暗暗之间）之间）个半波带个半波带中央明纹中心中央明纹中心6.单缝衍射单缝衍射 个半波带个半波带菲涅菲涅耳耳波带法波带法光学光学7.光栅光栅主明纹位置主明纹位置光学光学 马吕斯定律马吕斯定律 强度为强度为 的偏振光通过检偏振器的偏振光通过检偏振器后后,出射光的强度为出射光的强度为8.光的偏振光的偏振 半波损失半波损失：光从光速较大（：光从光速较大（折射率小折射率小）的介质射向）的介质射向光速较小（光速较小（折射率大折射率大）的介质时，反射光的相位较之）的介质时，反射光的相位较之入射光的相位跃变入射光的相位跃变 ，相当于反射光与入射光之间相当于反射光与入射光之间附加了半个波长的波程差，称为半波损失附加了半个波长的波程差，称为半波损失.9.相对论和量子物理相对论和量子物理时空变换时空变换公式公式1、伽利略变换、伽利略变换速度变换公式速度变换公式加速度变换公式加速度变换公式2、绝对时空概念：时间和空间的量度和参考系无关绝对时空概念：时间和空间的量度和参考系无关,长长度和时间的测量是绝对的度和时间的测量是绝对的.相对论和量子物理相对论和量子物理3、狭义相对论的基本原理、狭义相对论的基本原理1）爱因斯坦相对性原理爱因斯坦相对性原理：物理定律在：物理定律在所有所有的惯性系的惯性系中都具有相同的表达形式中都具有相同的表达形式.2）光速不变原理光速不变原理：真空中的光速是常量真空中的光速是常量，它与光，它与光源或观察者的运动无关，即不依赖于惯性系的选择源或观察者的运动无关，即不依赖于惯性系的选择.4、洛伦兹变换式、洛伦兹变换式正正变变换换逆逆 变变 换换相对论和量子物理相对论和量子物理固有固有长度最长长度最长5、洛伦兹收缩洛伦兹收缩:运动运动物体在运动方向上长度物体在运动方向上长度收缩收缩.6、时间延缓时间延缓：运动运动的钟走得的钟走得慢慢.固有时间最短固有时间最短相对论和量子物理相对论和量子物理7、相对论质量相对论质量8、相对论相对论质能质能关系关系 9、动量与能量的关系、动量与能量的关系相对论和量子物理相对论和量子物理1111、光的波粒二象性、光的波粒二象性描述光的描述光的 粒子性粒子性 描述光的描述光的 波动性波动性1212、康普顿公式康普顿公式1010、光电效应、光电效应 遏止电压遏止电压爱因斯坦方程爱因斯坦方程相对论和量子物理相对论和量子物理14、量子化条件、量子化条件主主量子数量子数15、频率条件、频率条件波数波数 13、氢原子光谱、氢原子光谱相对论和量子物理相对论和量子物理莱莱曼曼系系-13.6 eV-3.40 eV-1.51 eV-0.85 eV-0.54 eV 0n=1n=2n=3n=4n=5n=帕帕邢邢系系巴巴耳耳末末系系布布拉拉开开系系基态基态能量能量16、氢原子能级、氢原子能级(n1)(n2)相对论和量子物理相对论和量子物理 统计解释：统计解释：德布罗意波是德布罗意波是概率概率波波.17、德布罗意波、德布罗意波18、不确定关系、不确定关系 习题习题（4185）已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是的最大动能是 1.2 eV，而钠的红限波长是，而钠的红限波长是5400，那，那么入射光的波长是么入射光的波长是 (A)5350 (B)5000 (C)4350 (D)3550 爱因斯坦方程爱因斯坦方程选选D 习题习题（4191）在氢原子发射光谱的在氢原子发射光谱的巴耳末线系巴耳末线系中有一频率为中有一频率为6.15 1014Hz的谱线，它是氢原子从能级的谱线，它是氢原子从能级En=eV跃跃迁到能级迁到能级Ek=eV而发出的而发出的.莱曼系莱曼系巴耳末系巴耳末系帕邢系帕邢系布拉开系布拉开系巴耳末系巴耳末系:(n2)习题习题（4518）欲使氢原子能发射欲使氢原子能发射巴耳末系巴耳末系中波长为中波长为6562.8 的谱线，最少要给的谱线，最少要给基态基态氢原子提供氢原子提供_eV的能量的能量 莱曼系莱曼系巴耳末系巴耳末系帕邢系帕邢系布拉开系布拉开系巴耳末系巴耳末系:习题习题（4742）某金属产生光电效应的红限为某金属产生光电效应的红限为 0，当用频率，当用频率为为 (0)的单色光照射该金属时，从金属中逸出的的单色光照射该金属时，从金属中逸出的光电子（质量为光电子（质量为m）的德布罗意波长为）的德布罗意波长为_.爱因斯坦方程爱因斯坦方程 习题习题（5619）波长波长=5000 的光沿的光沿x轴正向传播，若光的波轴正向传播，若光的波长的不确定量长的不确定量=10-3，则利用不确定关系式，则利用不确定关系式 px x h可得光子的可得光子的x坐标的不确定量至少为坐标的不确定量至少为只考虑变化量的大小，略去负号，即只考虑变化量的大小，略去负号，即选选C 习题习题（3162）在真空中波长为在真空中波长为 的单色光，在折射率为的单色光，在折射率为n的的透明介质中从透明介质中从A沿某路径传播到沿某路径传播到B，若，若A、B两点相位差两点相位差为为3，则此路径，则此路径AB的光程为的光程为 （A）1.5 （B）1.5 /n （C）2 （D）3 选选A真空中的波长真空中的波长 习题习题（31853185）在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点在接触点P P处形成的圆斑处形成的圆斑为为 （A A）全明（）全明（C C）右半部明，左半部暗）右半部明，左半部暗 （B B）全暗（）全暗（D D）右半部暗，左半部明）右半部暗，左半部明 解解：P点点右右侧：侧：P 1.52 1.75 1.52 图中数字为各处的折射率 l 1.62 1.62 P点左侧：点左侧：选选D 习题习题（5531）如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为滚柱之间的距离为L L，夹在两块平晶的中间，形成空气劈，夹在两块平晶的中间，形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹如果形膜，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹如果滚柱之间的距离滚柱之间的距离L L变小，则在变小，则在L L范围内干涉条纹的范围内干涉条纹的(A)数目减少，间距变大数目减少，间距变大 (B)数目不变，间距变小数目不变，间距变小 (C)数目增加，间距变小数目增加，间距变小 (D)数目减少，间距不变数目减少，间距不变 d d选选B 习题习题（3178）一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为距为1.0 mm若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为为_mm（设水的折射率为（设水的折射率为4/3）水中：水中：习题习题 13-8(3071)一平面简谐波以速度一平面简谐波以速度u沿沿x轴正方向传播，在轴正方向传播，在t=t时波形曲线如图所示则坐标时波形曲线如图所示则坐标原点原点O的振动方程为的振动方程为 选选D 习题习题13-11(3295)如图所示，如图所示，S1和和S2为两为两相干波源相干波源，它们的振动方向，它们的振动方向均垂直于图面，发出波长为均垂直于图面，发出波长为 的简谐波，的简谐波，P点是两列波相遇区域中点是两列波相遇区域中的一点，已知的一点，已知 ，两列波在两列波在P点发生点发生相消相消干干涉若涉若S1的振动方程为的振动方程为 ，则，则S2的振动方程为的振动方程为 选选D 习题习题13-29 如图所示，一平面简谐波沿如图所示，一平面简谐波沿Ox轴轴正向正向传播，波速传播，波速大小为大小为u，若，若P处质点的振动方程为处质点的振动方程为 求求(1)O处质点的振动方程；处质点的振动方程；(2)该波的波动表达式；该波的波动表达式；(3)与与P处质点振动状态相同的那些质点的位置处质点振动状态相同的那些质点的位置解：解：（1 1）习题习题(2)该波的波动表达式；该波的波动表达式；(以以O为原点）为原点）(3)与与P处质点振动状态相同的那些质点的位置处质点振动状态相同的那些质点的位置