大学物理总结.ppt

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1、第六章第六章 流体力学流体力学一. 流体静力学流体静力学1.1.流体内部任意一点的压强特点流体内部任意一点的压强特点 1）等高点等压强。）等高点等压强。 2）高度差）高度差h的两点间压强差为的两点间压强差为 2.2.表面张力表面张力增加表面积增加表面能单位长度上的表面张力SELfT,;,ghLf方向：与分界面相切方向：与分界面相切表面张力系数表面张力系数3.3.球形液面内外的压强差球形液面内外的压强差0,2ssPRPPP定义外内002hhgrCOSh不润湿，润湿，4.4.毛细现象毛细现象RPs4肥皂泡肥皂泡l毛细现象是由表面张力和接触毛细现象是由表面张力和接触角决定的。角决定的。二二. 理想流

2、体理想流体 1.理想流体理想流体 ： 理想流体是绝对不可压缩，完全没有粘滞性理想流体是绝对不可压缩，完全没有粘滞性的流体。的流体。 2.定常流动定常流动 ： 流体中空间各点的速度大小不随时间变化流体中空间各点的速度大小不随时间变化 .2211SS连续性方程连续性方程 常量ghP221伯努利方程3.3.粘滞流体粘滞流体粘滞性：当流体流动时，层与层之间有粘滞力粘滞性：当流体流动时，层与层之间有粘滞力。，气体，液体，粘滞系数TTdR4.雷诺数（定义层流与雷诺数（定义层流与湍流）湍流）泊肃叶公式（稳定层流）泊肃叶公式（稳定层流）4218)(RLPPQ斯托克斯公式斯托克斯公式（小球在粘滞流体中）（小球在

3、粘滞流体中） rf6第七章第七章 静电场静电场一一. 静电场性质静电场性质安培环路定理：安培环路定理： （无旋场）（无旋场）高斯定理：高斯定理： （有源场）（有源场） 内内S0Sq1SdE0ldEL 1.电场强度：电场强度：0qFEiEE qrrdqE420二二. 静电场描述静电场描述场强叠加原理：场强叠加原理： 2.电势：电势：ldEUrr电势叠加原理：电势叠加原理： iUU q0r4dqU)(zUEyUExUEzyxUE4.求求ErrdqEdEdE41,201）叠加原理）叠加原理2）对称性分布的 场 内内S0Sq1SdE3）UE求求Ul dEUrr1）定义2）rdqUUUi041;三三.

4、.静电场力的功静电场力的功)(00babababaUUql dEqWWA电偶极子电偶极子无限大平面、球壳、球体无限大平面、球壳、球体30rp241E 延长线延长线30rp41E 中中垂垂线线四四.静电场能量静电场能量dVwWee 2r021eEw 电容器CQW22五五. 静电场中的导体静电场中的导体导体的静电平衡导体的静电平衡表面表面表面表面内内 E;0E电荷分布六、电介质的极化六、电介质的极化 （1）位移极化：（）位移极化：（2）取向极化）取向极化： 内内S0SqSdD)ED(r0 有介质时的高斯定理：有介质时的高斯定理：电极化强度电极化强度VpPn1ii 第八章第八章 稳恒磁场稳恒磁场二、

5、磁场的性质（无源、有旋）二、磁场的性质（无源、有旋）0SSdB高斯定理高斯定理安培环路定理安培环路定理 内Il dBL0一、磁效应的根源：电荷的运动三、求磁场203044rrlIdrrlIdBd磁场210coscos4aIB载流直导线外载流直导线外载流圆线圈轴线上载流圆线圈轴线上232220)(2xRIRB载流螺线管内部轴线上载流螺线管内部轴线上120coscos2nIB2.安培环路定理（对称分布磁场）安培环路定理（对称分布磁场）无限长载流螺线管内的磁场分布无限长载流螺线管内的磁场分布nIB0无限长载流圆柱形导体的磁场分布无限长载流圆柱形导体的磁场分布RrrIRrRIrB22020四、磁场力四

6、、磁场力3、运动电荷磁场、运动电荷磁场304rrvqBBlIdF1、安培力、安培力2、洛仑兹力、洛仑兹力BvqF洛仑兹力应用：质谱仪、霍耳效应洛仑兹力应用：质谱仪、霍耳效应BPMm磁力矩磁力矩第九章第九章 电磁感应电磁感应dtdi一. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律方向：楞次定律方向：楞次定律二、动生电动势二、动生电动势l dBvbaiSdtBl dESLi感感生电动势感生电动势洛仑兹力洛仑兹力变化的磁场变化的磁场dtdILL三、自感电动势三、自感电动势互感电动势互感电动势dtdIMdtdIM212121,2121212121IMIMLI四、磁场能量四、磁场能量VmBHdVW21注意静电

7、场和感生电场的区别注意静电场和感生电场的区别221LIWmsdtDIsdqSdDS0SSdBSdtBl dESLSdtDIl dHSL三电磁波的基本性质三电磁波的基本性质0r00r0HE1.电矢量与磁矢量幅值关系电矢量与磁矢量幅值关系 HES2.能流密度能流密度0021HES 注意传导电流和注意传导电流和的区别的区别第十一章第十一章 振动与波振动与波)()(0002020arctgmkA)cos(0tAx一、简谐振动一、简谐振动振动三要素振动三要素简谐振动的描述：解析、曲线、旋转矢量图法简谐振动的描述：解析、曲线、旋转矢量图法二、简谐振动的能量二、简谐振动的能量221kAE 三、简谐振动的合成

8、三、简谐振动的合成)cos(21020212221AAAAA2021012021010coscossinsinAAAAtg)(cos),(0uxtAtxy)(2cos0 xTtA四四. 一维简谐波的表达式一维简谐波的表达式)(sin222uxtA波的能量密度uAuI2221波的平均能流密度txAtxucos2cos2),(驻波驻波2nL 弦线上的驻波弦线上的驻波一、光的相干条件一、光的相干条件 1. 三个基本条件：三个基本条件： a.a.同同频率频率 b.b.同同振动方向振动方向 c.c.位相差恒定位相差恒定2.两个辅助条件：两个辅助条件：衬比度、相干长度衬比度、相干长度第十二章第十二章 光的

9、干涉和衍射光的干涉和衍射二、杨氏双缝干涉二、杨氏双缝干涉pr1 r2 xDdo SDxdrr12Dx = kd1Dx=(k+)2d明纹明纹暗纹暗纹k+1kDx=x-x =d间距间距21若两相干波列：两相干波列：暗纹明纹)21(kk条纹特点：等间距，明暗相间的直条纹条纹特点：等间距，明暗相间的直条纹色散：用白光照射时，中央色散：用白光照射时，中央0 0级为白色亮纹，级为白色亮纹，两侧为彩色，由蓝到红向外展开两侧为彩色，由蓝到红向外展开三三. 薄膜干涉薄膜干涉)2(sin2)2(cos22212innhrnh则不附加半波损失。三者按顺序排列，21,nnn1.等倾干涉（定域于无穷远）（定域于无穷远）

10、S条纹特点：条纹特点：同心圆，内疏外密，中央级次高同心圆，内疏外密，中央级次高 增透增透( (增反增反) )膜膜： 增透反射极小 增反反射极大注意：增透或增反是针对特定的波长而言注意：增透或增反是针对特定的波长而言、等厚干涉(定域在薄膜表面)条纹特点：干涉条纹为平行棱边的等间距直条纹，棱边处为暗条纹。劈形膜劈形膜 L hhkhk+1明明纹纹暗暗纹纹相邻条纹间的高度差：相邻条纹间的高度差：h=2n条纹间距条纹间距nL2/条纹移动条纹移动=2nh+2牛顿环图样牛顿环图样牛顿环牛顿环条纹特点：内疏外密的条纹特点：内疏外密的同心圆环，中间条纹级同心圆环，中间条纹级次低。次低。2h2光程差光程差1r(k

11、-)R ,1,2,3,2k,0,1,2,rkRk明纹明纹暗纹暗纹惠更斯惠更斯- -菲涅耳原理：子波相干叠加菲涅耳原理：子波相干叠加四光的衍射四光的衍射 *S衍射屏衍射屏观察屏观察屏L L夫琅禾费单缝衍射夫琅禾费单缝衍射 /a- /a2( /a)-2 /asin0.047 0.017 1 00.0470.017I/I0中央明纹中央明纹次极明纹次极明纹asin = 2k = k k= 1, 2,2 次极明纹次极明纹2 , 1)21(sinkka暗纹暗纹次次极明纹极明纹: :=aafx中央明纹中央明纹: :角宽度角宽度线宽度线宽度a2210afx20*S2S1D 恰能分辨 瑞利判据oII0080=1

12、.22D瑞利判椐衍射光栅衍射光栅缝总数NdaNII,sinsin)sinsin()sin()(220图样特征：单缝衍射因子调制多光束干涉图样。）光栅方程）光栅方程dsin=k k=0,1, 212mk光谱线数目：取整最高级次：dkmdk= k k= 1, 2a ）缺级 相邻两主极大间有（N-1）条暗纹 （N2）条次极大md sin= k+N）暗纹）光栅的两个性能标志）光栅的两个性能标志色散本领、色分辨本领色散本领、色分辨本领kdkDcos角色散率kldkflDcos线色散率kNR光栅的分辨本领：光栅的分辨本领：第十三章第十三章 光的偏振光的偏振一、光的五种偏振态：一、光的五种偏振态：二、马吕斯

13、定律二、马吕斯定律20cosII 三、反射和折射时的偏振现象反射和折射时的偏振现象布儒斯特角布儒斯特角120nnarctgi 四四. . 旋光现象旋光现象一、量子假说的实验基础一、量子假说的实验基础 黑体辐射普朗克能量子假说黑体辐射普朗克能量子假说 光电效应爱因斯坦光量子假说光电效应爱因斯坦光量子假说第十四章第十四章 量子力学基础量子力学基础二、物质波的概念及其统计诠释二、物质波的概念及其统计诠释PhhE三三. 海森堡的不确定关系海森堡的不确定关系22tEPxx四、波函数的物理意义及标准化条件四、波函数的物理意义及标准化条件五、含时薛定谔方程五、含时薛定谔方程ttVmi),(222定态薛定谔方程定态薛定谔方程EVdxdmh2222六、一维无限深势阱能级：3 ,2, 1,22222nmannE定态解： axxaxxanaxn, 0, 00),sin(2七、氢原子的能级结构七、氢原子的能级结构1) 能级能级(eV)6 .1313212220242nmenEn2）角动量量子化）角动量量子化 )1( llL1,.2 , 1 , 0nl3）角动量空间量子化）角动量空间量子化lmmLllz.3, 2, 1, 04）电子的自旋）电子的自旋1ssS21sszmS21,21sm5）电子状态描述：）电子状态描述：),(slmmln