review以書中的例題和必做習(xí)題為主

1、（以書中的例題和必做習(xí)題為主)本學(xué)期大學(xué)物理不考的內(nèi)容除“*”內(nèi)容不考外，還包括以下內(nèi)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.考試題型分為三類： 選擇題、填空題、計算題3.考試中給定的基本常數(shù)： 普朗克常數(shù)真空介電常數(shù)真空磁導(dǎo)率電子的靜止質(zhì)量學(xué)物理期末答疑安排答疑時間：2014年1月15日上午9:0012:00下午1:004:00答疑地點：良鄉(xiāng)物理實驗中心104室 真空中靜電場兩個基本方程一、兩個物理量高斯定理靜電場環(huán)路定理二、兩個物理量的計算 1.求電場強(qiáng)度： (1)場強(qiáng)迭加

2、法(2)高斯定理法分析對稱性,當(dāng)E為常矢量,可提出積分號外時簡便(3)電勢梯度法先迭加法求電勢,再求電勢的空間變化率(微分)。2.求電勢：(1)電勢迭加法：當(dāng)電荷分布已知時(2)場強(qiáng)積分法:當(dāng) E 易于由高斯定理求出時或電勢：導(dǎo)體是等勢體 表面是等勢面 場強(qiáng)： E內(nèi) = 0 E表面 表面靜電平衡時條件靜電平衡的導(dǎo)體上的電荷分布當(dāng)?shù)乇砻婢o鄰處的電場強(qiáng)度D高斯定理四、電介質(zhì)三、導(dǎo) 體五、電容器的電容：設(shè)QU柱形R1R2球形R1R2平行板d1.典型電容器電容的計算1.串聯(lián)：2.并聯(lián)：2.電容器組3. 電容器的能量電容器的貯能公式 電介質(zhì)中電場能量密度：磁力:運動電荷間的作用力洛侖茲力:安培力:霍爾效

3、應(yīng):載流導(dǎo)線:均勻磁場對載流線圈的磁力矩:均勻磁場中載流線圈的勢能:六、磁場的作用：七、磁場的源畢薩拉定律:積分法:安培環(huán)路定理:求具有對稱載流體的磁場B運動電荷的磁場:載流直導(dǎo)線的磁場圓電流軸線上的磁場螺線管軸線上的磁場無限長:無限長:方向：右手定則電介質(zhì)八、磁介質(zhì)電場強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度電極化強(qiáng)度磁化強(qiáng)度電位移矢量磁場強(qiáng)度D1n = D2n , E1t = E2t法拉第電磁感應(yīng)定律: =-d/dt磁通鏈與磁通量:動生電動勢:(S大小變)感生電動勢與感生電場:(B大小變)自感與互感:自感磁能:磁場能量密度:磁場總能量:B或v不均勻時(用積分法):九、法拉第電磁感應(yīng)定律： 與 的比較由靜止電荷激發(fā)隨

4、時間變化的磁場激發(fā)保守場，有電勢概念非保守場（渦旋場），無電勢概念無源場、無散場有源場、發(fā)散場線是無頭無尾的閉合曲線線起自正電荷、止于負(fù)電荷在電磁場中電磁場能量:電磁場能量密度電場能量密度:磁場能量密度:電容器的貯能電感的貯能十、電磁場中能量:介質(zhì)方程方程組在任何慣性系中形式相同，洛侖茲不變式十一、麥克斯韋方程組與變化電場相聯(lián)系的磁場2. 空間中任一點3. 波速真空4.電磁能量傳播能流密度矢量Poynting Vector1. 電磁波是橫波電磁波的性質(zhì):5.光是電磁波電場與磁場的重要物理量及公式對照電場磁場電場強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度電介常數(shù)磁導(dǎo)率點電荷的電場:電流元的磁場:電位移矢量磁場強(qiáng)度電通量:磁

5、通量:(14)電場磁場電磁學(xué)基本定理介質(zhì)靜電場介質(zhì)電場磁場點電荷電場電流元磁場無限長直電流IBiB無限大載流平板無限長帶電線s無限大均勻帶電平面電場中的高斯定理:磁場中的高斯定理:靜電場的環(huán)流:磁場的環(huán)流(安培環(huán)路定理):(15)電場力:(庫侖力)磁場力:(洛侖茲力)(安培力)均勻電場中電偶極子所受的力矩:均勻磁場中平面載流線圈所受的力矩:(電矩)(磁矩)(16)狹義相對論愛因斯坦兩個基本原理 (1)相對性原理 (2)光速不變原理洛侖茲坐標(biāo)變換和速度變換 1.洛侖茲坐標(biāo)變換 2.速度變換 狹義相對論的時空觀1.同時的相對性2.時間間隔的相對性3.空間間隔的相對性狹義相對論動力學(xué)的重要結(jié)論1.質(zhì)

6、量 2.動量3.總能:E=mc2 靜能:E0=m0c2 動能:Ek=mc2-m0c24.能量與動量的關(guān)系:E2=m02c4+p2c2應(yīng)用洛侖茲變換式:1.同時的相對性2.時間的相對性:原時：同一點處兩事件的時間間隔運動時間時間延緩3.長度的相對性:同時或不同時測量的靜長度沿運動方向同時測量的運動長度長度收縮 動能總能量質(zhì)速關(guān)系動量靜止能量 (物體內(nèi)能之和)(1)在“LT”下具有不變性滿足相對性要求及光速不變原理(各種物理規(guī)律包括動量守恒及能量守恒在不同慣性系中具有相同的形式)(2)滿足漸進(jìn)性要求牛頓定律狹義相對論的動力學(xué)關(guān)系應(yīng)滿足：能量與動量關(guān)系二、光電效應(yīng)，愛因斯坦光子理論1、光子的能量：2

7、、光子的動量：3、愛因斯坦光電效應(yīng)方程波 粒 二 象 性諧振子能量為：一、普朗克量子假設(shè)：4、光電效應(yīng)的紅限頻率光的粒子性： 用光子的質(zhì)量、能量和動量描述，三、光的波粒二象性光既具有波動性，也具有粒子性光的波動性：用光波的波長和頻率描述，五、概率波與概率幅六、不確定關(guān)系位置動量不確定關(guān)系：能量時間不確定關(guān)系：德布羅意波是概率波, 本身無物理意義，但波函數(shù)模的平方 代表時刻 t，在空間 點處單位體積元中發(fā)現(xiàn)一個粒子的概率，稱為概率密度。因此波函數(shù) y 又叫概率幅。四、粒子的波動性德布羅意假設(shè)：實物粒子的波長一、相對論性的薛定諤方程：二、定態(tài)薛定諤方程：U(x, y, z)波函數(shù)的歸一化和標(biāo)準(zhǔn)條件

8、：單值、有限，連續(xù)。條件：U=U(x)不隨時間變化。薛 定 諤 方 程總波函數(shù)：定態(tài)本征解：（當(dāng) 0 x a）定態(tài)能量本征值：0ax三、一維無限深勢阱中的粒子德布羅意波波長量子化:類似經(jīng)典的駐波。四、勢壘穿透在勢能有限的情況下,微觀粒子可以穿過勢壘到達(dá)另一側(cè)，稱“隧道效應(yīng)”。五、諧振子 能量量子化:零點能:),2,1,0()21(L=+=nhnEnn原子中的電子1、能量量子化：氫原子能量取離散值式中玻爾半徑 : 氫原子可以發(fā)生能級間躍遷， 同時發(fā)射或吸收光子，光子的頻率符合玻爾頻率條件 2、氫原子光譜氫原子巴爾末公式：萊曼系(m=1, 紫外光)巴耳末系(m=2, 可見光)帕邢系(m=3,紅外光

9、)（1） 主量子數(shù) ，它大體上決定原子 中電子的能量。3、 四個量子數(shù)：描述原子中電子的量子態(tài)。（2） 軌道量子數(shù)（角量子數(shù)）它決定電子繞核運動的角動量的大小，影響原子在外磁場中的能量。一般來說，處于同一主量子數(shù)n，而不同角量子數(shù) 的狀態(tài)中的電子，其能量也稍有不同。（3） 磁量子數(shù)決定電子繞核運動的角動量在外磁場中的（2l+1）種空間指向。影響原子在外磁場中的能量。（4） 自旋磁量子數(shù)決定電子自旋角動量在外磁場中的兩種指向，也影響原子在外磁場中的能量。每一組n ,l ,ml ,ms ,就決定一個量子態(tài)。對應(yīng)于一個n值，不同的量子態(tài)數(shù)為：玻爾磁子電子的自旋磁距在z方向的投影：在磁場中能量 l =

10、 0, j = s =1/2 l = 0, j = l s = l 1/24、電子的總的角動量這一角動量的合成叫自旋軌道耦合j 的取值取決于l 和s：例l =1，j=1/2 或 3/2109.435.3例j=1/2 角動量合成的玻爾經(jīng)典矢量模型圖自旋軌道耦合使電子在 時，其能量的單一的值 分裂為兩個值，產(chǎn)生光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)。5、泡利不相容原理不能有兩個或兩個以上的電子具有相同的四個量子數(shù) n, l, ml , ms .6、能量最小原理：原子處于正常狀態(tài)時，其中電子都要占據(jù)最低能級。其值越小，能級越低7、判斷能級高低的經(jīng)驗公式：（n越大， l 越大，能量越高）1.自由電子按能量的分布固體中的電子金屬中的電子能級準(zhǔn)連續(xù)電子可能占據(jù)的最高能級：費米能級2. 固體的能帶 量子力學(xué)計算表明，固體中若有N個原子，由于 各原子間的相互作用，對應(yīng)于原來孤立原子的每一個能級,變成了N條靠得很近的能級,稱為能帶。對應(yīng)的能量：費米能量，其中 為正整數(shù)3. 固體中電子的排布排布原則：1). 服從泡里不相容原理（費米子） 2). 服從能量最小原理4. 導(dǎo)體和絕緣體絕緣體：從能級圖上來看，是因為滿帶與空帶之間有一個較寬的禁帶 (Eg約36 e