大学物理下复习

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1、 第八章 电磁感应 电磁学一、电磁感应定律： 1.电磁感应定律内容： 当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势，且感应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值. 公式形式： ；其中 注：若闭合回路的电阻为 R ，感应电荷为： 2.楞次定律：闭合的导线回路中所出现的感应电流，总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感应的原因（反抗相对运动、磁场变化或线圈变形等）.二、 动生电动势与感生电动势： 1.定义：感生电动势：由于磁感强度变化而引起的感应电动势； 动生电动势：由于回路所围面积的变化或面积取向变化而引起的感应电动势。 2.动生电动势： 在磁场中运动导线OP所产生的动生电动

2、势为： 注：1）E的方向：先任意取定的的方向，确定E的正负：若为正，E与同向，反之，与反向。 2）当OP为直导线且其在均匀磁场中以恒定速度垂直磁场运动时，3）此公式只适用于求动生电动势3.感生电动势：1）麦克斯韦假设 变化的磁场在其周围空间激发一种电场感生电场 .2）感生电场和静电场的区别： 感生电场是非保守场，由变化的磁场产生，电场线闭合且 而静电场是保守场，由静止电荷产生，电场线不闭合且3）闭合回路中的感生电动势：若闭合回路是静止的，S不随时间变化，则上式可以改写为：注意：a）S是以回路 为边界所围曲面的面积; b)回路 环绕方向与 dS 法向成右手螺旋关系;c)三、 自感和互感：1. 自

3、感L： （其中I为回路中的电流， ） 说明：1）自感L只与回路的形状、匝数N、以及周围介质的磁导率有关 2）L单位：H2. 自感电动势：说明：1）自感电动势将反抗电路中电流的改变。 2）自感的计算方法：先设电流为I，再根据安培环路定理求B，从而得到，再用自感的公式求出L。3.互感：1） 在 电流回路中所产生的磁通量： 在 电流回路中所产生的磁通量：注：互感仅与两个线圈形状、大小、匝数、相对位置以及周围的磁介质有关.2）互感电动势 ：由电流 发生变化在线圈2引起的互感电动势： 由电流 发生变化在线圈1引起的互感电动势：注：M的单位也为H四、 磁场的能量与磁场能量密度：1. 自感线圈磁场能量：2.

4、磁场能量密度：3. 磁场能量： 第九章 振动一、 简谐运动1. 定义：具有加速度a与位移的大小x成正比,而方向相反特征的振动称为简谐运动 数学形式：2. 简谐运动方程：（懂得由上次求简谐运动物体的速度、加速度）1）周期:特别的，弹簧振子的周期为 2）频率： 注：a.周期和频率仅与振动系统本身的物理性质有关。 b.弹簧振子角频率：3） 相位： ，初相： ，相位差：二、 应用旋转矢量解决简谐振动的问题P6-8(重要)三、 单摆： （不用记）四、 简谐运动的总能量：五、 简谐运动的合成：两个同方向同频率简谐运动合成后仍为同频率的简谐运动。 （只要掌握两个同方向同频率简谐运动的合成，P16两个公式可以

5、不用记，但要求会余弦定理等用求出A、初相 ，从而求出合简谐运动方程） 第十章 波动一、 机械波：1.分类：横波和纵波 说明：波源振动，带动邻近点振动，依次由近及远在介质中传播出去，形成波动。波是运动状态的传播，介质的质点并不随波传播.2.波长、周期和频率、波速：波速： 频率：二、平面简谐波的波函数：1. 波函数的一般表达式：当波沿x轴正方向传播，若已知据点O距离为 的Q点处的振动方程为则相应的波函数为：若波沿x轴负方向传播是，则相应的波函数为注：角波数 （书P49-50的公式都可以有以上2个公式得出）2. 根据波形图判断质点的振动方向：（掌握）3.相位差;说明：4. 区别波动于振动：三、 波的

6、能量与能流密度1. 波的能量： 1）波动传播的介质中，任一体积元的动能、势能、总机械能均随x，t作周期性变化，且变化是同相位的.在平衡位置时，其动能、势能和总机械能均最大.而在位移最大处，又都为0. 2）任一体积元都在不断地接收和放出能量，即不断地传播能量. 任一体积元的机械能不守恒. 波动是能量传递的一种方式 . 3）虽然体积元的机械能不守恒，但能量密度在一周期内的平均值是常量。2. 概念：1） 能量密度：单位体积介质中的波动能量，用w表示2） 平均能量密度：能量密度在一个周期内的平均值。3） 能流：单位时间内垂直通过某一面积的能量，用P表示，单位W4） 能流密度：通过垂直于波传播方向的单位

7、面积的平均能流,用I表示，单位：3.要记的公式：能流: 平均能流：能流密度 ( 波的强度 ):四、 波的衍射与干涉：1.惠更斯原理：介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，而在其后的任意时刻，这些子波的包络就是新的波前.2.波的衍射：波在传播过程中遇到障碍物，能绕过障碍物的边缘，在障碍物的阴影区内继续传播3.波的干涉：1）波的叠加原理： 波传播的独立性：两列波在某区域相遇后再分开，传播情况与未相遇时相同（频率、波长、振幅、振动方向等），互不干扰。 波的叠加性：在相遇区，任一质点的振动为两列波单独在该点引起的振动位移的矢量和.2） 波的干涉现象：频率相同、振动方向平行、相位相同或相位差

8、恒定的两列波相遇时，使某些地方振动始终加强，而使另一些地方振动始终减弱的现象。3） 对于相干波源： ，则有：a）b）特别的，如果两相干波源的初相相同，那么有：五、 驻波（不考）1.驻波的产生：驻波是由振幅、频率和传播速度都相同的两列相干波在同一直线上沿相反方向传播时叠加而成的一种特殊形式的干涉现象。2.驻波方程：说明：1）振幅 只与x有关，与t无关。 2）波节（振幅始终为0的点）的位置： ； 波腹 （振幅始终最大的点）的位置： 3）相邻两波节间各点振动相位相同；一波节两侧各点振动相位相反； 4）驻波一般由入射、反射波叠加而成，反射发生在两介质交界面上，在交界面处出 现波节还是波腹，取决于介质的

9、性质. 3. 相位跃变：1） 当波从波疏介质垂直入射到波密介质,被反射回波疏介质时形成波节. 入射波与反射波在此处的相位时时相反, 即反射波在分界处产生 的相位跃变，相当于出现了半个波长的波程差，称半波损失.2）当波从波密介质垂直入射到波疏介质， 被反射到波密介质时形成波腹. 入射波与反射波在此处的相位时时相同，即反射波在分界处不产生相位跃变.六、多普勒效应：（不考）1.概念：在介质中，当波源与观察者在两者连线上有相对运动时，观察者接收到的频率与波源的频率不同的现象，叫做多普勒效应。2.波源与观察者同时相对介质运动公式： 其中 为观察者的运动速度且观察者向着波源运动 取正，远离时取负； 为波源

10、的运动速度，波源向着观察者运动取正的，远离时取负。注：波源和观察者相互接近，接收到的频率高于原来波源的频率；两者相互远离，接收到的频率低于原来波源的频率。七、 电磁波波长大小比较：P82 第十一章 光学（重点）一、 杨氏双缝干涉与劳埃德镜（一）、杨氏双缝干涉（干涉明暗条纹是等距离分布的）：1.注：a.由上式可以解出明条纹和暗条纹的位置 = b.相邻明纹或暗纹间距:(二) 、劳埃德镜：P101 注：1）在计算时，如果有产生半波损失时，波程差要记得加上 。 2）半波损失发生的条件：光由折射率较小的介质射向折射率较大的介质时，反射光产生位相突变 。二、 光程与薄膜干涉1. 光程：介质折射率与光的几何

11、路程之积 物理意义：光在介质中通过的路程折算到真空中的路程.注：介质中的波长： （ ）2. 光程差 (两光程之差)：两个相干光源：3. 透镜不引起附加的光程差4. 薄膜干涉：1） 入射光光程差 注：a.如果有发生半波损失，上式还要加上 ，没有就不用。 b.透射光和反射光干涉具有互补 性 ，符合能量守恒定律.2） （重点掌握）当光线垂直入射的情景： （同样要判断有没有发生半波损失）5. 增透膜和增反膜：P107三、 劈尖与牛顿环：1. 劈尖：1） 光程差： （d为劈尖上下表面间的距离）注：要判断是否半波损失，如果没发生半波损失就不用加2）产生明暗条纹的条件：3）相邻两明（暗）条纹的距离：注：1）

12、等厚干涉和等倾干涉的区别：等厚干涉：厚度相同的地方对应于同一级干涉条纹，如劈尖等；等倾干涉：入射角相同的地方对应于同一级干涉条纹，如薄膜干涉等。 2）劈尖的干涉条纹是一系列平行于劈尖棱边的明暗相间的直条纹。2.劈尖的应用：（检验光学元件表面的平整度）若条纹向右凸，则待测平面上凸；若条纹向左凸，待测平面下凹。（判断依据见P111）3.牛顿环（由一块平板玻璃和一平凸透镜组成）： 1）在厚度为d处，两相干光的光程差为：注：要判断是否半波损失，如果没发生半波损失就不用加 2）干涉条纹明暗相间的同心环；且明暗条纹半径满足条件： 注：从反射光中观测，中心点是暗点；从透射光中观测，中心点是亮点。四、 迈克耳孙干涉仪（了解）P115 五、 光的衍射1. 概念：光在传播过程中若遇到尺寸比光的波长大得不多的障碍物时，光会传到障碍物的阴影区并形成明暗变化的光强分布的现象。2. 泊松