大学物理学(下)内容提要

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1、电磁学：电荷受电场力：点电荷库仑力非点电荷叠加积分点电荷电场力电场强度：点电荷，均匀带电球（壳）外：非点电荷叠加积分高斯定理均匀介质中带电平面的电场：方向垂直于平面电势：电势差：等于电场力对单位正点电荷从A到B做的功，也即单位正点电荷从A到B电势能的变化量。电势：以B为电势（电势能）零点，A点电势电势能：电荷q在电场中A点处的势能（电势与电势能取共同零点）电场力对q从A到B的功点电荷，均匀带电球（壳）外的电势（无穷远处为零点）非点电荷叠加积分线密度λ的带电直线，圆柱体（筒）（半径R）外的电势（以r=R1处为零点）静电场中的导体：导体内电场为零，导体是等势体，导体上电荷分布于

2、表面导体表面处电场垂直于导体表面。电场能量体密度N匝线圈的磁矩：S面上磁通量线圈的磁（通）链电流元的磁场：一段电流的磁场：安培环路定理：均匀弱磁介质中位移电流：密度电位移通量位移电流位移电流可等效于真实电流用于安培环路定理。长直电流的磁场半长端点垂线上的磁场平面圆电流在圆心处的磁场：1/n平面圆电流在圆心处的磁场：无限长螺线管中的磁场：磁场能量体密度磁场对电流，电荷的作用力对电流元的力对线圈的力矩对运动电荷的力等效为动生电动势非静电力场磁场力的功：对闭合回路霍尔电势差：I与B垂直时，，d为B方向导体尺寸电磁感应：法拉第定律楞次定律用非静电力场，涡旋电场计算自感与互感：线圈1

3、，电流I1---在自身中产生B1，，ε1；在线圈2中产生B21，，ε21；自感系数L1，互感系数M12。线圈2，电流I2---在自身中产生B2，，ε2；在线圈1中产生B12，，ε12；自感系数L2，互感系数M21。外电压U1和ε1，ε12共同决定I1。U2和ε2，ε21共同决定I2。有M12=M21=M若一个电感L分成L1，L2，L1+L2

4、1：双缝间距d，屏与缝间距DK级条纹位置XK，XK对双缝中心张角θ，在d〈〈D时XK/D=sinθΔ=dsinθ明纹：d*XK/D=Kλ，暗纹：d*XK/D=（K+1/2）λK级明纹宽度---相邻暗纹间距：XK+1-xk=D/d等倾干涉：等厚媒质上下表面反射光（或透射光）的干涉，因入射光倾角不同而干涉条纹或明或暗。媒质厚度e，干涉图样为同心圆，同一圆环纹对应倾角相同。光程差n1为媒质外的折射率，n2为媒质折射率i为入射角。反射光有半波损失，透射光无半波损失垂直入射时，i=0，Δ=2e*n2+（λ/2）等厚干涉：厚度不均匀的媒质上下面反射的干涉。劈尖干涉牛顿环劈尖干涉在n=1

5、为空气时有半波损失，垂直入射时，Δ=2ne+λ/2K级明纹条件：2neK+λ/2=KλK级暗纹：2neK+λ/2=（2K+1）λ/2明纹间距L=（ek+1-ek）/sinθ=λ/2nsinθ牛顿环有半波损失垂直入射时，干涉图样为同心圆。K级明纹：K级暗纹：K级明纹位置（半径）：K级暗纹位置（半径）：迈克耳逊干涉仪（略）。衍射：单缝的夫琅禾费衍射：衍射角为φ的衍射光经透镜后会聚于屏上对光心张角为φ的点X处。垂直入射时中央明纹φ=0，位于x=0处。K级明纹条件：K级暗纹条件：在很小时，中央明纹宽度为正，负一级暗纹的间距K级明纹宽度为K+1与K级暗纹的间距光栅衍射：为光栅中各单缝

6、衍射的多光束干涉叠加。多光束干涉相消形成暗纹；多光束干涉加强形成明条纹，但若该处为各单缝衍射的暗纹时，则仍为暗纹即多光束干涉缺级。垂直于光栅入射时：K级多光束明纹条件：K=0为中央明纹K级多光束暗纹条件：单缝衍射K‘级暗纹条件：，它与K级多光束明纹条件同时成立时出现缺级，即或当a+b/a=M为整数即各级明纹均缺级。双折射：因晶体各向异性，光在各方向传播速度不同而引起。O光与e光。偏振：偏振光：光（电磁）振动方向单一。自然光存在各种振动方向，且各振动方向的光强均匀。偏振片---吸收与偏振化方向垂直的光（电磁）振动分量，只通过与偏振化方向相同的（电磁）光振动分量。振动方向与偏振

7、片偏振化垂直的光完全不能通过偏振片。振动方向与偏振片偏振化方向相同的光可以全部通过偏振片。自然光有一半光强能通过偏振片，并成为偏振光。因此，偏振片可以（对自然光）做起偏器。偏振方向与偏振片的偏振化方向成角α偏振光I0正入射到偏振片上，出射光强为，出射光偏振方向与偏振片偏振化方向相同。量子物理光子能量光子动量能量为1ev的光子的频率=波长光电效应：吸收光子能量，发射（光）电子。电子的逸出功A初动能遏（截）止电压能量关系红限频率康普顿散射：je光子与核外电子碰撞发生散射。入射光散射光，散射角φλ>λ0,原子理论氢原子能