review以书中的例题和必做习题为主

1、（以书中的例题和必做习题为主)本学期大学物理不考的内容除“*”内容不考外，还包括以下内容7.4.6，9.3.3，9. 6.3，9.7.5，10. 2.3，10.6，11.6,12.1.1，12.7.2，12.9,13.1.3, 13.3.32.考试题型分为三类： 选择题、填空题、计算题3.考试中给定的基本常数： 普朗克常数真空介电常数真空磁导率电子的静止质量学物理期末答疑安排答疑时间：2014年1月15日上午9:0012:00下午1:004:00答疑地点：良乡物理实验中心104室 真空中静电场两个基本方程一、两个物理量高斯定理静电场环路定理二、两个物理量的计算 1.求电场强度： (1)场强迭加

2、法(2)高斯定理法分析对称性,当E为常矢量,可提出积分号外时简便(3)电势梯度法先迭加法求电势,再求电势的空间变化率(微分)。2.求电势：(1)电势迭加法：当电荷分布已知时(2)场强积分法:当 E 易于由高斯定理求出时或电势：导体是等势体 表面是等势面 场强： E内 = 0 E表面 表面静电平衡时条件静电平衡的导体上的电荷分布当地表面紧邻处的电场强度D高斯定理四、电介质三、导 体五、电容器的电容：设QU柱形R1R2球形R1R2平行板d1.典型电容器电容的计算1.串联：2.并联：2.电容器组3. 电容器的能量电容器的贮能公式 电介质中电场能量密度：磁力:运动电荷间的作用力洛仑兹力:安培力:霍尔效

3、应:载流导线:均匀磁场对载流线圈的磁力矩:均匀磁场中载流线圈的势能:六、磁场的作用：七、磁场的源毕萨拉定律:积分法:安培环路定理:求具有对称载流体的磁场B运动电荷的磁场:载流直导线的磁场圆电流轴线上的磁场螺线管轴线上的磁场无限长:无限长:方向：右手定则电介质八、磁介质电场强度磁感应强度电极化强度磁化强度电位移矢量磁场强度D1n = D2n , E1t = E2t法拉第电磁感应定律: =-d/dt磁通链与磁通量:动生电动势:(S大小变)感生电动势与感生电场:(B大小变)自感与互感:自感磁能:磁场能量密度:磁场总能量:B或v不均匀时(用积分法):九、法拉第电磁感应定律： 与 的比较由静止电荷激发随

4、时间变化的磁场激发保守场，有电势概念非保守场（涡旋场），无电势概念无源场、无散场有源场、发散场线是无头无尾的闭合曲线线起自正电荷、止于负电荷在电磁场中电磁场能量:电磁场能量密度电场能量密度:磁场能量密度:电容器的贮能电感的贮能十、电磁场中能量:介质方程方程组在任何惯性系中形式相同，洛仑兹不变式十一、麦克斯韦方程组与变化电场相联系的磁场2. 空间中任一点3. 波速真空4.电磁能量传播能流密度矢量Poynting Vector1. 电磁波是横波电磁波的性质:5.光是电磁波电场与磁场的重要物理量及公式对照电场磁场电场强度磁感应强度电介常数磁导率点电荷的电场:电流元的磁场:电位移矢量磁场强度电通量:磁

5、通量:(14)电场磁场电磁学基本定理介质静电场介质电场磁场点电荷电场电流元磁场无限长直电流IBiB无限大载流平板无限长带电线s无限大均匀带电平面电场中的高斯定理:磁场中的高斯定理:静电场的环流:磁场的环流(安培环路定理):(15)电场力:(库仑力)磁场力:(洛仑兹力)(安培力)均匀电场中电偶极子所受的力矩:均匀磁场中平面载流线圈所受的力矩:(电矩)(磁矩)(16)狭义相对论爱因斯坦两个基本原理 (1)相对性原理 (2)光速不变原理洛仑兹坐标变换和速度变换 1.洛仑兹坐标变换 2.速度变换 狭义相对论的时空观1.同时的相对性2.时间间隔的相对性3.空间间隔的相对性狭义相对论动力学的重要结论1.质

6、量 2.动量3.总能:E=mc2 静能:E0=m0c2 动能:Ek=mc2-m0c24.能量与动量的关系:E2=m02c4+p2c2应用洛仑兹变换式:1.同时的相对性2.时间的相对性:原时：同一点处两事件的时间间隔运动时间时间延缓3.长度的相对性:同时或不同时测量的静长度沿运动方向同时测量的运动长度长度收缩 动能总能量质速关系动量静止能量 (物体内能之和)(1)在“LT”下具有不变性满足相对性要求及光速不变原理(各种物理规律包括动量守恒及能量守恒在不同惯性系中具有相同的形式)(2)满足渐进性要求牛顿定律狭义相对论的动力学关系应满足：能量与动量关系二、光电效应，爱因斯坦光子理论1、光子的能量：2

7、、光子的动量：3、爱因斯坦光电效应方程波 粒 二 象 性谐振子能量为：一、普朗克量子假设：4、光电效应的红限频率光的粒子性： 用光子的质量、能量和动量描述，三、光的波粒二象性光既具有波动性，也具有粒子性光的波动性：用光波的波长和频率描述，五、概率波与概率幅六、不确定关系位置动量不确定关系：能量时间不确定关系：德布罗意波是概率波, 本身无物理意义，但波函数模的平方 代表时刻 t，在空间 点处单位体积元中发现一个粒子的概率，称为概率密度。因此波函数 y 又叫概率幅。四、粒子的波动性德布罗意假设：实物粒子的波长一、相对论性的薛定谔方程：二、定态薛定谔方程：U(x, y, z)波函数的归一化和标准条件

8、：单值、有限，连续。条件：U=U(x)不随时间变化。薛 定 谔 方 程总波函数：定态本征解：（当 0 x a）定态能量本征值：0ax三、一维无限深势阱中的粒子德布罗意波波长量子化:类似经典的驻波。四、势垒穿透在势能有限的情况下,微观粒子可以穿过势垒到达另一侧，称“隧道效应”。五、谐振子 能量量子化:零点能:),2,1,0()21(L=+=nhnEnn原子中的电子1、能量量子化：氢原子能量取离散值式中玻尔半径 : 氢原子可以发生能级间跃迁， 同时发射或吸收光子，光子的频率符合玻尔频率条件 2、氢原子光谱氢原子巴尔末公式：莱曼系(m=1, 紫外光)巴耳末系(m=2, 可见光)帕邢系(m=3,红外光

9、)（1） 主量子数 ，它大体上决定原子 中电子的能量。3、 四个量子数：描述原子中电子的量子态。（2） 轨道量子数（角量子数）它决定电子绕核运动的角动量的大小，影响原子在外磁场中的能量。一般来说，处于同一主量子数n，而不同角量子数 的状态中的电子，其能量也稍有不同。（3） 磁量子数决定电子绕核运动的角动量在外磁场中的（2l+1）种空间指向。影响原子在外磁场中的能量。（4） 自旋磁量子数决定电子自旋角动量在外磁场中的两种指向，也影响原子在外磁场中的能量。每一组n ,l ,ml ,ms ,就决定一个量子态。对应于一个n值，不同的量子态数为：玻尔磁子电子的自旋磁距在z方向的投影：在磁场中能量 l =

10、 0, j = s =1/2 l = 0, j = l s = l 1/24、电子的总的角动量这一角动量的合成叫自旋轨道耦合j 的取值取决于l 和s：例l =1，j=1/2 或 3/2109.435.3例j=1/2 角动量合成的玻尔经典矢量模型图自旋轨道耦合使电子在 时，其能量的单一的值 分裂为两个值，产生光谱的精细结构。5、泡利不相容原理不能有两个或两个以上的电子具有相同的四个量子数 n, l, ml , ms .6、能量最小原理：原子处于正常状态时，其中电子都要占据最低能级。其值越小，能级越低7、判断能级高低的经验公式：（n越大， l 越大，能量越高）1.自由电子按能量的分布固体中的电子金属中的电子能级准连续电子可能占据的最高能级：费米能级2. 固体的能带 量子力学计算表明，固体中若有N个原子，由于 各原子间的相互作用，对应于原来孤立原子的每一个能级,变成了N条靠得很近的能级,称为能带。对应的能量：费米能量，其中 为正整数3. 固体中电子的排布排布原则：1). 服从泡里不相容原理（费米子） 2). 服从能量最小原理4. 导体和绝缘体绝缘体：从能级图上来看，是因为满带与空带之间有一个较宽的禁带 (Eg约36 e