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大学基础物理 电磁学、波动与光学公式全集
;有波节,即干涉静止点,相邻波节间距
。相邻的波腹与波节间距为
。同段同相,邻段反相。 八、半波损失
波从波疏介质入射到波密介质,在分界面处反射时,反射点有半波 损失,即有相位π的突变,出现波节;波从波密介质入射到波疏介 质,反射点没有半波损失,出现波腹。
光学小结 一、光程nl AB之间光振动的相位差
二、光程差 两束相干光在干涉点的光程差 两束相干光在干涉点的相位差
第十四章 磁力 一、带电粒子在磁场中的运动
轨道半径、运动周期、螺距 洛伦兹力 二、霍尔效应、霍尔系数(重点)
三、载流导线在磁场中受的磁力
四、载流平面线圈的磁矩
m和S沿电流的右手螺旋方向 五、载流平面线圈在均匀磁场中受到的合磁力
载流平面线圈在均匀磁场中受到的磁力矩
第十五章 物质的磁性 一、顺磁质、抗磁质和铁磁质及其相对磁导率(分类) 二、固有磁矩、附加磁矩(电子的进动)、顺磁效应和抗磁效应(概 念) 三、H矢量及其环路定理(重点) 四、铁磁质(居里温度点、磁化曲线、剩磁、磁滞回线、磁滞损耗、 磁致伸缩效应的概念)
有旋电场的环流 圆柱均匀磁场激发的有旋电场(掌握)
,
四、自感和互感
一个回路中电流所产生的磁感应线全部穿过另一回路 五、磁场能量 六、麦克斯韦方程
机械振动小结 一、简谐振动的描述
1、谐振方程
振动的相位
简谐振动的三个特征量:角频率w取决于振动系统的性质; 振幅A、初相取决于振动的初始条件。 2、旋转矢量
。 波动小结
一、简谐波的波速、波长和频率之间的关系
二、波线上两点之间的波程l 两点振动的相位差
三、简谐波的波动方程的一般形式(通式)
四、波的平均能量密度
波强(平均能流密度) 五、波的干涉
相干条件:同振动方向,同频率,恒相差。 波干涉的合振幅
其中:
和
为两列相干波在干涉点的振幅,
为两列相干波在干涉点的相位差。 六、波干涉的极值条件
若
为干涉极大点; 若
为干涉极小点Байду номын сангаас 其中:
和
为两个波源的初相位, 和 为两个波源到干涉点的波程。
若两个相干源同相,上述条件简化为 时, 为干涉极大点;
时
合振幅极小。 其中
为从两个波源到干涉点的波程差。 七、驻波
驻波的产生:两列同振幅、反方向传播的相干波叠加的结果。 驻波的特点:有波腹,即干涉极大点,相邻波腹间距
时,沿反方向。 3、感应电流
感应电量
三、电动势的理论解释 1、动生电动势 在磁场中运动的导线以洛伦兹力为非电静力而成
为一电源,导线上的动生电动势
对闭合曲线在磁场中运动 2、感生电动势 变化磁场要在周围空间激发一个非静电性的有旋 电场E,使在磁场中的导线成为一电源,导线上的感生电动势
暗纹条件: 半波带数
k=1、2、3…… 衍射角
明纹条件: 八、光栅衍射
光栅方程:邻缝光程差
,
时, 方向出现k级极大。
缺级条件:
时,k,2k,3k……级次主极大缺级。 九、偏振光
光是横波,有自然光、线偏振光、部分偏振光等不同的偏振态。 十、偏振片
自然光
入射时,透射光光强为
的偏振光。 偏振光
入射时,透射光光强遵从马吕斯定律
一、库仑定律(电荷)
第十章 静电场
二、电场强度
三、场强迭加原理 点电荷场强
电偶极子的场强 (延长线、中垂线) 连续带电体场强
四、静电场高斯定理(重点理解)
五、几种典型电荷分布的电场强度(用高斯定理求解过程) 均匀带电球面
均匀带电球体
均匀带电长直圆柱面 均匀带电长直圆柱体
无限大均匀带电平面
六、电势梯度 第十二章 电容器和介电质
一、电容器的电容(掌握应用高斯定理、电势、电容的定义求解电 容)
平行板电容器
---圆柱形电容器
球形电容器
孤立导体球
---二、电容器的联接
并联电容器 串联电容器
三、介电质对电场的影响 CE
四、电位移矢量的高斯定理 五、介电质中电场的能量
电容器的能量
电场的能量密度
薄透镜的等光程性:平行光经薄透镜会聚时各光线的光程相等。 三、光干涉的条件
初相位相同的两相干光的光程差
时
四、双缝干涉
时,即
(k=0、1、2、3…)处干涉相长;
时,即
(k=1、2、3…)处干涉相消。 屏中心为零级明纹,条纹间距(宽度)
由于半波损失,洛埃镜干涉条纹与相氏双缝干涉条纹的明暗相反。 五、薄膜干涉 六、牛顿环实验 七、单缝衍射
电场的能量
稳恒电流磁场小结 第十三章 电流和磁场 1、 电流密度和欧姆定律的微分形式 二、磁场高斯定理
三、安培环路定理(重点理解)
四、几种典型磁场(记忆) 有限长载流直导线的磁场
无限长载流直导线的磁场
圆电流中心的磁场
懂得用安培环路定理求解磁场分布:(理解) 长直载流螺线管内的磁场
无限长载流直导线的磁场 无限长载流圆柱体 无限长载流圆柱面 载流密绕螺绕环内的磁场
第十六章 电磁感应和电磁波 一、电动势
非静电场力做功 二、电磁感应的实验定律
1、楞次定律:闭合回路中感生电流的方向是使它产生的磁通量反 抗引起电磁感应的磁通量变化。楞次定律是能量守恒定律在电磁感应 中的表现。
2、法拉第电磁感应定律:当闭合回路中的磁通量
变化时,在回路中的感应电动势为 若
时,电动势沿回路的正方向,
二、振动的相位随时间变化的关系
两个同频振动的相差和时间差的关系:
同相 ,反相 。 三、简谐振动的动力学特征
正比回复力:
,
初始条件决定振幅和初相
,
四、简谐振动的能量
七、两个简谐振动的合成 同方向同频率振动的合成:合振动为简谐振动,振动的频率不变。 振动的的振幅
,其中
。 振动的初相满足
第十一章 电势 一、静电场的环路定理
二、电势差、电势 (零电势点的规定)(重点理解)
三、电势迭加原理 连续带电体电势
四、几种典型电场的电势(应用电势的定义求解) 均匀带电球面
均匀带电直线
五、导体静电平衡条件(等势面的概念) (1) 导体内电场强度为零
;导体表面附近场强与表面垂直 。
(2) 导体是一个等势体,表面是一个等势面。 推论:电荷只分布于导体表面
,其中 为偏振光振动方向与偏振片偏振化方向之间的夹角。 十一、反射和折射时的偏振现象
自然光入射到两种介质的界面上时,反射光和折射光一般是部分偏 振光。
布儒斯特定律 当光以起偏振角
入射时,反射光为光振动垂直入射面的偏振光。
此时折射光与反射光互相垂直,
。