大学基础物理--电磁学、波动与光学公式全集

第十章静电场一、库仑定律（电荷）　　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）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，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　　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。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。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；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nlAB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，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，。