大学物理复习提纲

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高校物理复习提纲〔下册〕\n高校物理复习纲要（下册）第九章静电场一、基本要求1、懂得库仑定律2、把握电场强度和电势概念3、懂得静电场的高斯定理和环路定理4、娴熟把握用点电荷场强公式和叠加原理以及高斯定理求带电系统电场强度的方法5、娴熟把握用点电荷的电势公式和叠加原理以及电势的定义式来求带电系统电势的方法二、内容提要1、静电场的描述描述静电场有两个物理量；电场强度和电势；电场强度是矢量点函数，电势是标量点函数；假如能求出带电系统的电场强度和电势分布的具体情形；这个静电场即知；（1）电场强度EFq0E1qe2r点电荷的场强公式40r（2）电势a点电势（V00）aVaE.dl0（3）a、b两点的电势差VVVE.dlbababa\n（4）电场力做功Wq0bE.dlq0a〔VaVb〕（5）假如无穷远处电势为零，点电荷的电势公式：qVa40r2、表征静电场特性的定理(1)真空中静电场的高斯定理：nqiE.dsi1s0高斯定理说明静电场是个有源场，留意电场强度通量只与闭合曲面内的电荷有关，而闭合面上的场强和空间全部电荷有关（2）静电场的环路定理：E.dl0l说明静电场是一种保守场，静电力是保守力，在静电场中可以引入电势的概念；3、电场强度运算（1）利用点电荷的场强公式和叠加原理求点电荷E1dqeE1qirn240i1i带电体04r2r（2）高斯定理求E高斯定理只能求某些对称分布电场的电场强度，用高斯定理求电场强度关键在于做出一个合适的高斯面；4、电势运算\n（1）用电势的定义求电势（E的分布应当比较简洁求出）电势零点aVaE.dl（2）利用点电荷的电势公示和电势叠加原理求电势：一、基本要求1dq40rVP第十章静电场中的导体和电介质1、懂得静电场中的导体的静电平稳条件，能从平稳条件动身分析导体上电荷分布和电场分布；2、明白电介质极化的微观机理，懂得电位移矢量D的概念，及在各向同性介质中D和E关系，懂得电介质中的高斯定理并会利用它求介质中对称电场的场强；3、懂得电容的定义，能运算常用电容器的电容4、明白电场能量密度的概念，能运算电场能量；二、内容提要1、静电场中的导体当导体处于静电平稳时，导体内部场强处处为零；导体内任意两点电势差为零；整个导体是一个等势体，导体表面是一个等势\n面，导体内部没有静电荷；电荷按表面的曲率分布在表面上；导体表面邻近的场强和该E处导体表面的电荷面密度有2、静电场中的电介质电介质的极化0的关系；位于静电场中的电解质表面产生极化电荷，介质中的场强：EEE'03、介质中的高斯定理D.dsQ0sDE0E04、电容：电容的定义:CQV1V2运算电容器电容步骤：（1）设电容器两极板带有电荷Q和Q；（2）求两极板之间的场强分布（3）利用电势定义式求出两极板之间的电势差：221VVE.dl1CQ（4）利用电容公式求电容:V注：平行板电容器的电容CSd5、电容器储存的能量\n1Q211WCU2QUe2C22e度1DE电场能量体密2利用能量体密度求电场能量:的空间WeedV1DEV为场不为零V2三、解题的思路和方法静电场中放置导体，应先依据静电平稳条件求出电荷分布，而后依据电荷分布求场强分布.静电场中放置电介质，应先依据电荷分布，求电位移矢量D，而后依据D和E的关系求E，由E分布求电势或电势差；第十一章恒定磁场一、基本要求1、把握描述磁场的物理量－磁感应强度；2、懂得毕奥-萨伐尔定律，能用它和叠加原理运算简洁电流的磁场；3、懂得恒定电流的磁场的高斯定理和安培环路定理，学会用安培环路定理运算磁感应强度的方法4、懂得洛伦兹力和安培力公式，能分析电荷\n在均匀电场和磁场中的受力和运动情形，了解磁矩概念，能运算简洁几何形状载流导体和载流平面线圈载在磁场中受的力和力矩；二、内容提要1、描述磁场的物理量－磁感应强度B矢量B矢量大小：BFmaxqB矢量方向：规定为正的运动电荷在磁场中受力为零时的运动方向为该点的磁场方向；2、恒定电流在磁场中的基本定律-毕奥-萨伐尔定律dB0Idler2式中04107T.m/A4rdB方向：与Idler的方向相同dB的大小为：dB0sin〔Idler〕24r由毕奥-萨伐尔定律求出几种典型电流的磁场（1）无限长载流直导线的磁场B（2）圆电流中心的磁场B0I2r0I1R（3）长直螺线管的磁场三、表征磁场特性的定理1、磁场的高斯定理:B0nI\nB.ds0s说明磁场是无源场真空中的安培环路定理B.dl0Il注：磁介质中的安培环路定理HdlnIi，i1BH四、磁感应强度运算1、用毕奥-萨伐尔定律求B2、用安培环路定理求B五、用安培环路定懂得题的方法和思路用安培环路定理可以特殊便利的求某些电流的磁感应强度，具体步骤是：a）先要分析磁场分布是否具有空间的对称性，包括轴对称、点对称等b）依据磁场的对称性特点选取适当的回路，：该回路确定要通过求磁场的点，积分回路的回转方向不是和磁场方向垂直便是和磁场方向平行，且B作为一个常量可以从积分号中提出，积分时只对回路的长度积分；六、磁场对运动电荷和电流的作用1、磁场对运动电荷的作用力-洛伦兹力：\nFqB2、磁场对载流导线的作用力-安培力dFIdlBFIdlB3、用安培力公式运算电流在磁场中受力步骤:a)依据磁场的分布情形选取合适的电流元b)由安培力公式求出电流元受力dFc)用重量式积分求出F可以证明：在均匀磁场中，任意形状的平面载流导线所受的磁力与该导线始终点连线相同的直导线所受磁力相同，平面闭合线圈所受的合力为零；七、载流线圈在磁场中所受的磁力矩MmB磁力矩的大小方向：遵循右手螺旋法就mNISenMNBISsin一、基本要求第十二章电磁感应1、把握并娴熟应用法拉第电磁感应定律和楞次定律运算感应电动势，并判定其方向及电势高低；2、懂得动生电动势和感生电动势，会运算动\n生电动势和感生电动势；1、明白自感和互现象，会运算几何形状简洁的导体的自感和互感；2、明白磁场能量和能量密度概念；二、内容提要1、法拉第电磁感应定律：didt一个回路，不管什么缘由，只要穿过回路的磁通量随时间变化，回路中就有感应电动势；应用该式只要求出B.ds，如它是时间s的函数，就磁通量对时间求导即得i感应电流，如电路闭合，回路电阻为R:Ii1d式中负号是楞次定律Rdt的数学表达式；2、楞次定律判定感应电流方向回路中感应电流所激发的磁场，总是使它抗击任何引起感应电流的缘由；3、动生电动势和感应电动势（1）动生电动势：bi〔a元的速度B〕.dldl式中为线元，B为外磁场，为线\n（2）感应电动势E.dlddB.dsikldtsdt感应电动势的运算公式实质上就是法拉第电磁感应定律，不过这种通量的变化只是由于B的变化引起的；4、求动生电动势和感生电动势的思路和方法（1）导体或导体回路在恒定磁场中运动时（即导体切割磁力线运动时），产生的电动势为bi动生电动势；应用a〔B〕.dl时，应先选一个合适的线元dl，并留意线元所在处的B和它的运动速度，并留意各矢量之间的夹角；正确写出di〔B〕.dl，而后积分，留意积分的上下限；（2）变化的磁场在其四周空间产生涡旋电场，这种涡旋电场力是一种非静电力；正是它促使载流子运动产生电动势，在不要求运算动势；Ek时，仍可按法拉第电磁感定律求感应电注：自感和互感电动势的运算EiLdIdt，EiMdI；dt其中LI，M1M22I1\n第十四章光学一、基本内容：11.1、11.2、11.3、11.4、11.6、11.7、11.9、11.10、11.11二、基本要求：（一）光的干涉：1、懂得光的相干性及获得相干光的两种方法；2、把握杨氏双缝的相干条件和条纹分布规律；3、把握光程概念及光程差与相位差的关系；4、懂得半波缺失概念并把握产生条件；5、把握薄膜等厚干涉（劈尖、牛顿环）的干涉条件及条纹分布规律；（二）光的衍射：1、懂得争论夫琅禾费单缝衍射的半波带法，把握其条纹分布规律；2、能用光栅衍射公式确定谱线位置，明白光栅的缺级问题；（三）光的偏振1、懂得自然光、偏振光、部分偏振光、起偏、检偏等概念；2、把握马吕斯定律；3、懂得反射和折射时间的偏振现象，把握布儒斯特定律；三、内容摘要\n（一）光的干涉1、怎样获得相干光：将一般光源上同一点发出的光，利用双缝（分波振面法）和反射和折射（分振幅法）使一束光“一分为二”，沿两条不同的路径传播并相遇，这样，单束的每一个波列都分成了频率相同，振动方向相同，相位差恒定的两部分，当它们相遇时，符合相干条件，产生干涉现象；2、杨氏双缝干涉：波程差rr2r1dsindxd'2kdx2〔k0,1,2,3〕明纹d'〔2k1〕2〔k1,2,3〕暗纹d2k2条纹坐标d：'xd'〔2k1〕d2d'xd\n相邻明纹或相邻暗纹之间的距离3、光程：2L2nLn光在介质中通过L距离引起的相位差：nL为光程，即光通过介质中的几何路程折合成的光在真空中的路程；4、等厚干涉（劈尖、牛顿环）（1）等厚干涉的成纹公式：垂直入射时，上k下表k面1反,2,3射的加强光的光程差（假设有半波2损nd失2）〔2k1〕2k0，1,2,3减弱(b)条纹等间距（2）劈尖条纹分布规律:(a)假如反射光有半波缺失，棱处d=0,零级暗纹\n〔c〕相邻明纹（或暗纹）对应的劈尖的厚度差dn2n2（3）牛顿环：光垂直入射，反射光有半波缺失时，明纹半径r〔k1〕R2k1,2,3rkR暗纹半径k0,1,2,3条纹不是等间距的；（4）关于半波缺失（产生的条件）：入射光从光疏介质到光密介质的反射光，相位有的跃变；n1n2n3\nn1n2n3或n1n2n3时，当反射光无半波缺失；n1n2n3或n1n2n3时，当反射光有半波缺失；当反射光有半波缺失时，透射光确定没有半波缺失；（二）光的衍射1、单缝夫琅禾费衍射（1）懂得半波带法；（2）成纹规律bsin2k暗纹中心2〔k1,2〕〔2k1〕2明纹中心中心明纹的半角宽度为一级暗纹到中心的距xf离对应的衍射角b其他级明纹的宽度是中心明纹宽度的一半：\n2、圆孔衍射：最小辨论角d/21.220，D物体最小间距l0h辨论率10D,13、衍射光栅：（1）光栅方程（明纹条件）〔bb'〕sink〔k0,1,2,3〕光栅常数b+b’（b'为不透光部分，b为透光部分，相当于单缝的缝宽）bb（2）最大级次：km（1）光栅的缺级问题考虑缝与缝之间的干涉在某处显现光栅亮〔bb'〕sink,bsink'纹，但由于单缝衍射在该处是暗纹，光栅bb'''必在该k处缺级k；kb1,2,3\n（三）光的偏振1、懂得自然光、偏振光、部分偏振光；2、偏振片的起偏与检偏，马吕斯定律；2II1cos如两偏振片偏振化方向的夹角为，通过检偏器的光强3、反射和折射时间的偏振布儒斯特定律n2taniBn1iB为布儒斯特角，自然光以入射时，反iB射光为线偏振光；其偏振化方向垂直于入射面，即反射光与折射光垂直；