大学物理上公式集改

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1、大学物理上公式集概念（定义和相关公式）1．位置矢量：，其在直角坐标系中：；角位置：θ2．速度：平均速度：速率：（）角速度：角速度与速度的关系：V=ｒω3．加速度：或平均加速度：角加速度：在自然坐标系中其中（=ｒβ），（=r2ω）4．力：=ｍ（或=）力矩：（大小：M=rFcosθ方向：右手螺旋法则）5．动量：，角动量：（大小：L=rmvcosθ方向：右手螺旋法则）6．冲量：（=Δｔ）；功：（气体对外做功：A=∫PdV）mg(重力)→mgh-kx（弹性力）→kx2/2F=(万有引力)→=Ep(静电力)→1．动能：mV2/22．势能：A保=–ΔEp不同相互作用力势能形式不同且

2、零点选择不同其形式不同，在默认势能零点的情况下：机械能：E=EK+EP3．热量：其中：摩尔热容量C与过程有关，等容热容量Cv与等压热容量Cp之间的关系为：Cp=Cv+R4．压强：5．分子平均平动能：；理想气体内能：6．麦克斯韦速率分布函数：（意义：在V附近单位速度间隔内的分子数所占比率）7．平均速率：方均根速率：；最可几速率：8．熵：S=KlnΩ（Ω为热力学几率，即：一种宏观态包含的微观态数）定律和定理1．矢量叠加原理：任意一矢量可看成其独立的分量的和。即：=Σ（把式中换成、、、、、就分别成了位置、速度、加速度、力、电场强度和磁感应强度的叠加原理）。1．牛顿定律：=ｍ（

3、或=）；牛顿第三定律：′=；万有引力定律：2．动量定理：→动量守恒：条件3．角动量定理：→角动量守恒：条件4．动能原理：（比较势能定义式：）5．功能原理：A外+A非保内=ΔE→机械能守恒：ΔE=0条件A外+A非保内=06．理想气体状态方程：或P=nkT（n=N/V，ｋ=Ｒ/N0）7．能量均分原理：在平衡态下，物质分子的每个自由度都具有相同的平均动能，其大小都为kT/2。克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其它影响。开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用的功而不产生其它影响。实质：在孤立系统内部发生的过程，总是由热力学概率小的宏观状态向

4、热力学概率大的状态进行。亦即在孤立系统内部所发生的过程总是沿着无序性增大的方向进行。8．热力学第一定律：ΔE=Q+A10．热力学第二定律：孤立系统：ΔS>0（熵增加原理）波动学1．定义和概念简谐波方程：x处t时刻相位振幅ξ=Acos(ωt+φ-2πx/λ)简谐振动方程：ξ=Acos(ωt+φ)ｘ处落后0点的相位0点处初相0点处相位振动量（位移）波形方程：ξ=Acos(2πx/λ+φ′)相位Φ——决定振动状态的量振幅A——振动量最大值决定于初态ｘ0=Acosφ初相φ——ｘ=0处ｔ=0时相位（x0,V0）V0=–Aωsinφ频率ν——每秒振动的次数圆频率ω=2πν决定于波源

5、如：弹簧振子ω=周期T——振动一次的时间单摆ω=波速V——波的相位传播速度或能量传播速度。决定于介质如：绳V=光速V=C/n空气V=波的干涉：同振动方向、同频率、相位差恒定的波的叠加。光程：L=ｎｘ（即光走过的几何路程与介质的折射率的乘积。相位突变：波从波疏媒质进入波密媒质时有相位π的突变（折合光程为λ/2）。拍：频率相近的两个振动的合成振动。驻波：两列完全相同仅方向相反的波的合成波。多普勒效应：因波源与观察者相对运动产生的频率改变的现象。衍射：光偏离直线传播的现象。自然光：一般光源发出的光偏振光（亦称线偏振光或称平面偏振光）：只有一个方向振动成份的光。部分偏振光：各振

6、动方向概率不等的光。可看成相互垂直两振幅不同的光的合成。1．方法、定律和定理ωφox①旋转矢量法：AA1A2ｏｘ如图，任意一个简谐振动ξ=Acos(ωt+φ)可看成初始角位置为φ以ω逆时针旋转的矢量在ｘ方向的投影。相干光合成振幅：A=ｋλ极大（明纹）（2ｋ+1）λ/2极小（暗纹）2kπ极大（明纹）（2ｋ+1）π极小（暗纹）其中：Δφ=φ1-φ2–（r2–r1）当Δφ=当φ1-φ2=0时，光程差δ=（r2–r1）=②惠更斯原理：波面子波的包络面为新波前。（用来判断波的传播方向）I1θI2马吕斯定律③菲涅尔原理：波面子波相干叠加确定其后任一点的振动。④*马吕斯定律：I2=I

7、1cos2θ⑤*布儒斯特定律：iPn1Ip+γ=90°n2γ布儒斯特定律当入射光以Ip入射角入射时则反射光为垂直入射面振动的完全偏振光。Ip称布儒斯特角，其满足：tgip=n2/n11．公式振动能量：Ek=mV2/2=Ek(t)E=Ek+Ep=kA2/2Ep=kx2/2=(t)*波动能量：I=∝A2*驻波：←λ→L波节间距ｄ=λ/2基波波长λ0=2L基频：ν0=V/λ0=Ｖ/2Ｌ；谐频：ν=ｎν0*多普勒效应：机械波（VR——观察者速度；Vs——波源速度）对光波其中Vr指光源与观察者相对速度。ｙΔyｄθ杨氏双缝：dsinθ=ｋλ（明纹）θ