(理学)大学物理总复习 60页

成绩评定平时20%；期末考80%成绩总评：考试时间：平时:作业+出勤+思考题习题册的题型和基本要求为末考主要参考。学校规定：缺课1/3或缺交作业1/3平时分记零。1月5日（18周周六）晚上题型及分值选择题（3×10＝30分）计算题（10×3+5＝35分）填空题（2×15＝30分）问答题（5×1＝5分）按学时分布各章电学（11、12）：31分电磁感应（15章）：15分光学（17、18、19）：27分量子（20、21）：14分磁场（13、14）：13分\n11章静电场一、库仑定律点电荷（球对称）场强叠加二、电场强度三、电通量、高斯定理四、环路定理有源场保守场（或无旋场）五、电势U=0点电荷电势叠加电势能:电场力做功:电势差\n典型电场典型电场带电体电场分布电势分布点电荷均匀带电球面(总电量Q,半径R)无限长均匀带电棒(电荷线密度λ)无限长均匀带电圆柱面(电荷线密度λ,半径R)无限大均匀带电平面(电荷面密度σ)均匀带电圆环环心(电荷线密度λ,半径R)\n12感应、极化导体的静电平衡//导体表面等势体，等势面电介质的极化电介质内合场≠0，无等势区相对电容率空气平行板绝对电容率即电容率电场能量能量密度场强电势电容器自由自由高斯定理\nq2q1连接前P7选2-q1q2+q1内薄、外厚球壳连接后P7选2\nq2R2q1R1q2+q1R2连接前P7选2内、外薄球壳连接后P7选2\n已知点电荷q,导体薄球壳电量Q,半径R,求(1)电势和电场分布(2)球壳电势.qRQ解:(1)叠加原理P8计2P8计2(2)球壳电势导线连接q和Q呢？\nP11选2体积不变P11选2\nP10计2平行板电容器插入一平行介质板Sdt已知:U,求:E1,E2,C.C2C1C2C1d-tt解：P10计2\n小测验已知点电荷q,距离球心d，导体薄球壳电量Q,半径R,求:(1)P点电势.(2)导线连接q和Q之后呢？(3)导体球壳接地之后呢？qQdRPO（4）厚球壳呢？\nqQdRPO（2）连接q和Q后，球壳带电（3）球壳接地后，球壳电势为0球壳仍然带电，但不再是Q厚球壳呢？\nR1Q1R2Q2ⅠⅡⅢq0思考题解答\n1３章恒定磁场矢量式一、毕奥-萨伐尔定律无限长coscos有限长半无限长延长线上二、典型磁场：圆电流圆心圆弧电流圆心()载流圆柱面螺线管螺线环半无限长\n续三、磁通量四、磁场高斯定理cos无源场五、安培环路定理有旋场六、洛仑兹力七、安培定律(叉乘式中带正负号)非均匀磁场中均匀磁场中均匀磁场中载流线圈受磁力为0。()()八、磁力矩磁矩(均匀场,平面)大小：方向：右手螺旋或左手定则sin所有方向相同时有旋场\nP13填2解：1、2长直导线，且O在它们的延长线上abIO126345P13填2\nP15选1解：\nP15选2【B】\nP16计1在筒壁上流动。1.载流同轴圆筒，电流沿轴线方向求各区的磁场。方向，均匀分布在管壁横截面上。2.载流导体直圆管，电流沿轴线求各区的磁场。电流面密度P16计1\nP17填2利用霍耳效应鉴别半导体类型型半导体型半导体P17填2\nP19选2合力不为零,合力矩为零，平动，靠近直导线合力和合力矩都不为零既有平动又有转动.载流线圈受磁力的运动情况\nP20计1长直导线单位长度所受磁力长直薄铜片长直导线窄带上的电流解法提要它在处产生的磁感应强度为全薄铜片电流在处产生的磁感应强度为lnln长直导线单位长度所受磁力ln向左P20计1\n小测验1求的大小和方向。p2.长直载流导线，1.载流导线，求的大小和方向。3.如图，求和边所受BCCA磁力大小和方向。\n4.如图，求矩形线框中的磁通量。5.如图，填空：小测验2\n小测验解1求的大小和方向。p题：长直载流导线，方向：y轴正向\n15章电磁感应自感互感磁场能量适用于一定的任意线圈磁能密度感生:动生:方向：的方向。动生法拉第定律:感生楞次定律:判方向\n麦氏方程电场高斯定理环路定理电荷总伴随有电场变化磁场一定伴随有电场感应电场线是无头无尾的磁场高斯定理环路定理磁场是无源场变化电场一定伴随有磁场磁感应线是无头无尾的麦克斯韦方程组（积分形式）电位移线的特点同电场线位移电流\nP21选1两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I，I以dI/dt变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内（如图），则（A）线圈中无感应电流（B）线圈中感应电流为顺时针方向（C）线圈中感应电流为逆时针方向（D）线圈中感应电流不确定I12.×＞dI/dt↑dB/dt↑dB/dt↑dΦ/dt↑感应电流产生的磁场，总是反抗回路中原磁通量的变化。回路中产生感应电流必要条件是要有磁通量的变化！P21选1\nP21填2半径为R的无限长密绕螺线管，单位长度的匝数为n，通以交变电流i＝Imsinωt，求围在管外的同轴圆形回路（半径为r）上的感应电动势。长直螺线管外部磁场B≈0内部磁场沿轴线P21填2，P24填2、计2\nP21填3P21填3\nP22计2BAO'解：任一t时刻回路中的磁通量P22计2（顺时针）图中时刻，（顺时针）(竖直向下)\nP25填1、2P25填2、3填2填3\n小测验θ1、若B恒定，求回路中的2、若B=kt，求回路中的\n小测验解任一t时刻回路中的磁通量θ另解：此题中只有导体的运动方向：顺时针1、若B恒定，求回路中的\n小测验解任一t时刻回路中的磁通量θ另解：此题中既有导体的运动，又有磁场的变化t时刻回路面积2、若B=kt，求回路中的\n思考变化的磁场激发感生电场变化的电场激发感生磁场若B增强,则P感生电场：顺时针若D增强,则P感生磁场：逆时针PP楞次定律判方向感生磁场和位移电流符合右螺关系\n十七章小结光程差相位差nrnrnl光程为中央明纹无零级暗纹一、基本概念二、双缝干涉条纹间距三、薄膜干涉明纹中心暗纹中心相邻条纹间膜厚差k+1相邻条纹间距sin第十七章对同一，反射光和透射光干涉互补。劈尖\nP29填2已知光程1.51.5解法提要相位变化光传播一个波长时不论在真空还是媒质中,已知则,光传播了个波长1.51.51.51.5\nP29填3、30计1盖上此薄膜前、后，中心O点光干涉结果，条纹如何移动？光程比同厚度（e）的空气的光程大的透明薄膜盖上题设的薄膜后，O点的光程差变为变为暗纹。已知盖薄膜之前，O点光程差是中央明纹。解法提要中央明纹上移m取偶数：同类条纹移动奇数：异类条纹移动\nP31选1先判断两界面反射条件解法提要上界面下界面有半波损无半波损两界面反射条件不同应用平行膜垂直入射反射光程差公式玻璃已知反射光的光程差\nP33选2冕牌玻璃1.51.5冕牌玻璃二硫化碳1.6重火石玻璃1.71.61.5二硫化碳冕牌玻璃反射光干涉图样垂直反射光程差反射条件相同不同反射条件\nP33填1上述劈尖劈尖从棱边开始数的第2条明纹处的厚度从棱边开始数的第2条暗纹处的厚度已知......明纹：暗纹：1.31.51.5棱边\n讨论1、λ↑；或者D↑;3、d→2d；4、双缝自身缝宽变化；5、单缝上移；或者光源上移；6、两个独立光源分别放置于双缝前；2、白光入射；白光入射条纹变稀疏中央白条纹，各级彩色条纹，内紫外红无干涉图样条纹下移条纹疏密不变,亮度和清晰度变条纹变密集如果发生以下变化,干涉条纹如何变化？\n思考题2、已知:入射光λ、楔角θ、所夹空气。若上表面干涉条纹异常，应为k级明纹的所在被(k+1)级明纹占据,问:受检元件该处的凹凸情况及其深度？受检元件受检元件平晶平晶1、已知:空气劈尖,n1=n2=1.55,入射光波长λ。若劈尖上表面边缘为第N条明纹，下表面长为L，问：劈尖楔角和最大厚度？思考题\n十八章小结惠—菲原理：衍射现象——子波干涉（多光干涉）一、基本原理二、单缝衍射三、光栅衍射第十八章为条纹级数，是真空中波长。\nP35选1sin...单缝衍射纹公式5000已知第一级暗纹的衍射角为30单缝宽度sin50001010sin30101.0解法提要50001010305000刻一条千分之一毫米宽的单缝,要求相当高的工艺水平.\nP35计10.6mm单色可见光已知1.4mm400mm条纹的级次计算入射可见光波长相应明纹的半波带数目相应明纹的半波带数目sintan明纹sin公式明纹位置取“+”,得400~760nm600nm467nm1400nm840nm382nm\nP37选2已知589nm2000nm正入射时入射角30最多能看到第几级谱解法提要sin最多能看到第三级谱sinsin303.490max1.590max±3、±2、±1、0共7条±5、±4、±3、±2、±1、0共11条5.1最多能看到第五级谱\nP37填1衍射光栅主极大公式sin...的方向上,第一条缝与第六条缝对应点的两条光线的光程差光栅方程中的sin是任意相邻缝对应子波的光程差sinsin1缝与6缝之间有个相邻间隔1010\nP37填2光栅方程sin一级谱sin解法提要sin546.10.51092.2nm101.0922mm每毫米刻线数目101.0922916mm该光栅每毫米有多少条刻线已知546.1nm30一级谱线光栅（非零即入）\nP38计1解法提要sinsin653.3410.2首次重合，两级次应取能满足此等式的最低整数：光栅氢灯级谱级谱410.2nm653.3nm41首次重合光栅常数谱线级次光栅方程sinsinsin414979.4nm653.33266.50.656\n缺级例欲使单缝衍射包络线的比值中央极大范围内，恰好有9条干涉明纹，缺级有9条明纹在待求范围内解法提要缺级的明纹（1,2,)单缝衍射包络线暗纹级次单缝宽度双缝衍射明纹级次双缝之间的距离归纳：\n思考欲使单缝衍射的中央明纹宽度范围内在光栅衍射中,恰好有11条谱线,可令缝间距离与缝宽之比为即第6级缺级(6)(6)恰好有11条谱线,\n十九章小结第十九章1.光的偏振态自然光线偏振光部分偏振光2.偏振片自然光起偏线偏振光3.马吕斯定律线偏振光检偏线偏振光马吕斯定律cos4.布儒斯特定律tanarc90反射光是光振动⊥入射面的线偏振光，且与折射光垂直。\n小测验2.在单缝衍射中，蓝光的第三级暗纹中心刚好与另一单色光第二级暗纹中心重合。若蓝光的波长为450nm，求：1）另一单色光的波长？2）对应蓝光第三级暗纹单缝能分成几个半波带？1.在相机镜头的玻璃上均匀涂一层增透膜（n=1.30）,为使此增透膜适用于550nm波长的光，求薄膜的最小厚度。(玻璃n=1.50，光线正入射)3.一束光强为I的自然光依次通过两个偏振片后的光强为,求第二个偏振片与第一个偏振片的偏振化方向夹角。小测验\n二十章小结第二十章1.光电效应方程遏止逸出逸出功与逸出电势差红限频率与波长遏止电压2.康普顿散射公式cossin康普顿波长2.43×10120.00243nm电子静止质量普朗克常量真空中光速能量守恒电子增加或获得的能量或碰后的动能光子减少的能量动量能量光子方程\n二十一章小结物质波德布罗意波第二十一章波动性波粒二象关系德布罗意方程粒子性德布罗意波长低速加速电压高速海森伯不确定关系:表明:沿某一方向粒子的位置坐标和动量不能同时准确测定。\n小测验2.某金属产生光电效应的红限频率为,当用频率的单色光照射该金属时,从金属中逸出的光电子(质量为)的德布罗意波长为已知0.6Mevmax0.21MeV10eV10191.601010131.60入射光子反冲电子散射光子1.\n110346.630.610131.6010201.45Hz1010201.4510122.070.00207nmmax0.00243nm0.004862.350.20.20.00248nm10201.21Hz能量守恒10201.4510201.2110346.6310141.59已知0.6Mevmax0.21MeV10eV10191.601010131.60入射光子反冲电子散射光子1.\n2光电效应中的光电子，可看作低速粒子光电效应方程其中某金属产生光电效应的红限频率为,当用频率的单色光照射该金属时,从金属中逸出的光电子(质量为)的德布罗意波长为2.\n完考试顺利！