大学物理学(下)内容提要.doc

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，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<L
L1,L2正接成LL=L1+L2+2M反接L=L1+L2-2M

麦克斯韦方程组（略）

波动光学
光程=nr，
K级明纹条件：光程差Δ=n1*r1-n2*r2=Kλ
K级暗纹条件（无零级）：Δ=（K+1/2）λ
干涉：
双缝干涉：空气中，n1=n2=1：双缝间距d，屏与缝间距D
K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）λ
K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为空气时有半波损失，垂直入射时，Δ=2ne+λ/2
K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