大学物理公式总结

大学物理第一学期式集概念(定义和关联式)1 .位置向量：在正交坐标系中： 角位置：2 .速度：平均速度：速度：()角速度：角速度与速度的关系： V=r3 .加速度：或平均加速度：角加速度：在自然坐标系中(=r)、(=r2 )4 .力：=m (或=)力矩：(大小： M=rFcos方向：右手螺旋定律)5 .运动量：角动量：(大小： L=rmvcos方向：右手螺旋定律)6 .冲击量：(=t )工作： (气体对外工作： a=222222222222222652mg (重力) mgh-kx (弹力) kx2/2F=(万有引力)=Ep(静电力) 7 .动能： mV2/28 .势： a保=-ep是力的势形式相互不同，零点的选择其形式不同，默认的势零点的情况下：机械能： E=EK EP9 .热量：其中，摩尔热容量c与工艺有关，等容量Cv与等压热容量Cp的关系为Cp=Cv R10 .压力：11 .分子平均动能： 理想气体内：12 .麦克斯韦速度分布函数：(含义：分子数在v附近的单位速度间隔中所占的比率)13 .平均汇率：均方根率： 最大汇率：14 .熵： S=Kln(是热力学概率，即宏观状态中所包含的微观状态数)15 .电场强度：=/q0 (斑点电荷：)16 .电势：(对点电荷)电势： wa=qua(a=-w )17 .电容器： C=Q/U； 电容器蓄电： W=CU2/2； 电场能量密度e=0E2/218 .磁感应强度：大小，B=Fmax/qv(T )方向，小磁针指定(SN )。定律与定理1 .矢量叠加原理：任何矢量均可视为独立分量之和。 即，=(将式置换为、时，分别成为位置、速度、加速度、力、电场强度、磁感应强度重合原理.2 .牛顿定律：=m (或=)； 牛顿第三定律： =； 万有引力定律：3 .动量定理：动量守恒：条件4 .角动量定理：角动量守恒：条件5 .动能原理：(比较电势定义式：)6 .功能原理： a外a非保持内=E机能保存：E=0条件a外a非保持内=07 .理想气体状态方程：或P=nkT(n=N/V，k=R/N0 )8 .能量均等化原理：在平衡状态下，每个物质分子的自由度具有相同的平均动能，其大小为kT/2。克劳狄说，不能从低温物体向高温物体传热，不会造成其他影响。开尔文表现：不可能从单一热源吸收热量，完全成为有用的工作，没有其他影响。本质：孤立系统内部发生的过程总是从热力学概率小的宏观状态向热力学概率大的状态演变。 也就是说，在孤立的系统内部发生的过程总是沿着无序增大的方向进行。9 .热力学第一定律：E=Q A10 .热力学第二定律：孤立系统：s0(熵增加的原理)11 .库仑定律：(k=1/40 )12 .高斯定理：(静电场是有源场)无限大平板： E=/2013 .环定理： (由于静电场不旋转，所以保养场)2Irpor1I14 .比奥-沙巴尔定律：直流通电导线：无限长通电导线：通电圆：圆弧：大学物理第二学期式集电磁学1 .定义：=/q0单位： N/C=V/mB=Fmax/qv； 方向，小磁针指向(SN )单位：特斯拉(T)=104高斯(g )和：=q ()洛伦兹方程式电位：电位差：电动势：()电流束：磁通：磁通链：B=NB单位：韦伯(Wb )85度-q qs偶极矩：=q磁矩：=I=IS电容器： C=q/U单位：法拉(f )*自感： L=/I单位：亨利(h )*互感： M=21/I1=12/I2单位：亨利(h )电流： I=； *位移电流： ID=0单位：安培(a )*能量密度：2 .实验规律库仑定律：比奥-沙巴尔定律：安培定律： d=I电磁感应定律：感=电动势：感应电动势： (I是感应电场)*欧姆定律： U=IR(=)这里为电导率3. *定理(麦克斯韦方程)电场的高斯定理： (静为主动场)(感觉是被动场)磁场的高斯定理： (稳定是被动场)(感觉是被动场)电场环定理： (静电场无旋转)(感应电场中有旋转而变化磁场产生感应电场)安培环定理： (稳态磁场有旋转)(变化的电场产生感应磁场)4 .一般公式无限长通电导线：电磁线圈： B=n0I带电粒子在均匀强磁场中：半径周期磁矩在均匀强磁场中：受力F=0； 受到力矩电容器储存： Wc=CU2 *电场能量密度：e=0E2电磁场能量密度：=0E2 B2*电感储存： WL=LI2 *磁场能量密度：B=B2电磁场能量流密度： S=V *电磁波： C=3.0108m/s介质中V=C/n、频率f=波动学1 .定义和概念简单谐波方程： x中t时刻的相位振幅=Acos(t -2x/)简并共振方程式：=Acos(t )以x延迟0点的相位0点的初相0点的相位振动量(位移)波形方程式：=acos(2x/ )。由相位决定振动状态的量振幅A振动量的最大值决定为初始状态x0=Acos初始相x=0处t=0时的相位(x0，v0)v0=-asin频率每秒振动次数圆频率=2是波源，例如弹簧振子=周期T振动的1次时间单摆=波速V波的相位传播速度或能量传播速度。 由媒体决定：绳子V=光速V=C/n空气V=波的干涉：与振动方向、同频率、相位差恒定的波的重叠。光路： L=nx (光通过的几何程度和介质折射率的乘积)。相位突变：当波从波疏介质进入波密介质时，有相位的突变(将光路换算为/2)。拍：频率接近的两个振动的合成振动。驻波：只有两列完全相同方向相反的波的合成波。多普勒效应：波动源与观察者相对运动引起的频率变化现象。衍射：偏离光线性传播的现象。自然光：一般光源发出的光偏振光(也称为直线偏振光或平面偏振光):只有一个方向的振动成分的光。部分偏振光：各振动方向概率不同的光。 可以看作是两个互相正交的振幅不同的光的合成。2 .方法、法则和定理 艾克斯旋转矢量法：a.aA1 A2艾克斯如图所示，任何简并谐振=Acos(t )可被认为是初始角位置为逆时针旋转的向量在x方向上的投影。相干光合成振幅：A=k极大(明纹)(2k 1)/2极小(暗点)2k极大(明纹)(2k 1)极小(暗点)其中=1 -2(r2- r1)=1-2=0时，光路差=(r2-r1)=惠更斯原理：波面波的包络面是一个新的波面。 (为了判断波的传播方向)I1 I2马吕斯定律菲涅耳原理：波纹波的干涉重叠，决定其后任意点的振动。 *马吕斯定律： I2=I1cos2 *布鲁斯特定律：iP地址n1 Ip =90n2布鲁斯特定律当入射光以Ip入射角入射时，反射光成为垂直入射面振动的完全偏振光。 Ip被称为布鲁斯特角，很满意tg ip=n2/n13 .式振动能量： Ek=mV2/2=Ek(t) E=Ek Ep=kA2/2Ep=kx2/2=(t )*变动能量： I=A2*驻波：l间距d=/2基本波长0=2L基频：0=V/0=V/2L；高次谐波：=n0*多普勒效应：机械波(VR观察者速度； Vs波源速度)光波中Vr是指光源和观察者的相对速度。yyd 杨氏双缝： dsin=k(明纹)siny/D条纹间距y=D/dya f.f单缝衍射(夫琅和费衍射):asin=k(暗点)siny/f瑞利标准：min=1/R=1.22/D (最小分辨率)yd.df.f光栅：dsin=k(明纹即主要满足较大条件)tg=y/fd=1/n=L/N (晶格常数)胶片干涉：(垂直入射)1 2n1t n2n3.3逆=2n2t 0 0=0中/2极增反：反射=(2k 1)/2增透：反=k现代物理学量子力学1 .普朗克提出了能量量化：=h(最小能量值)2 .爱因斯坦提出光子假说：光束是光子流。光电效应方程式： h=mv2 A中：功函数A=h0(0红限制频率)最大初始动能mv2=eUa(Ua阻止电压)3 .百老汇提出物质波理论：实物粒子也具有波动性。实物粒子是波动粒二象性：=h=mc2对比度光二象性：=h=mc2p=h/=mv p=h/=mc注：实物粒子： 0且c/也V/； 对光子： m0=0且=C/4 .海森伯不确定关系：xpxh/4teh/4波函数的含义：=粒子在t时刻r的概率密度。归一化条件：的标准条件：连续、有限、单值。(2)狭义相对论：1 .两个基本假设：光速不变原理