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1、大学物理下归纳总结电学基本要求：1. 会求解描述静电场的两个重要物理量：电场强度E和电势V。2. 掌握描述静电场的重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式 内容及物理意义）。3. 掌握导体的静电平衡及应用；介质的极化机理及介质中的高斯 定理。主要公式：f 电场强度1. 点电荷场强：E =e47l F2 r计算场强的方法（3种）1、点电荷场的场强及叠加原理点电荷系场强：古= Qf4兀 8 F3i 0 i连续带电体场强：E = O 4赤 F3 0（五步走积分法）（建立坐标系、取电荷元、写无、分解、积分）2、静电场高斯定理：I* 一 一 q表达式：。8 E dS =e s0物理意义：表明静电场中，通过
2、任意闭合曲面的电通量（电场强 度沿任意闭合曲面的面积分），等于该曲面内包围的电荷代数和除 以。对称性带电体场强：（用高斯定理求解）。= eI - qk E dS = 一-so3、利用电场和电势关系:dx x二、电势电势及定义：1. 电场力做功：A = q At/ = q E -dl00 l12. 静电场安培环路定理：静电场的保守性质表达式：iE-dl = 0AU =BE-dlAB A物理意义：表明静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分为0。3. 电势：U =E-dl （U =0）；电势差:aPoa电势的计算：1. 点电荷场的电势及叠加原理点电荷电势：u= 4兀s rv Q点电荷系电势：U =
3、 i 4兀 ri 0 i连续带电体电势：V = dV = - 4ks r o（四步走积分法）（建立坐标系、取电荷元、写w、积分）2. 已知场强分布求电势：定义法V = E - dl = fv0 E - dr ip三、静电场中的导体及电介质1. 弄清静电平衡条件及静电平衡下导体的性质2. 了解电介质极化机理，及描述极化的物理量一电极化强度P ,会用介质中的高斯定理，求对称或分区均匀问题中的 D, E, P及界面处的束缚电荷面密度 。3. 会按电容的定义式计算电容。典型带电体系的场强典型带电体系的电势均匀带电球面X.E = 0球面内JE = -球面外4理r 30均匀带电球面U =工4双R均匀带电直
4、线E = - (cos 0 一 cos 0 ) 0E = - (sin 0 一 sin 0 )0人d n,a6. 光的偏振：（/为入射光强度，o为两偏振化方向夹角）o自然光通过偏振片.1 = 1 cos2 90*马吕斯定律：hm+LWgi/m+LAI偏振光通过偏振片：/ =I2*布儒斯特角：（，0为入射角，y为折射角）n* I = arctg n当入射角满足上成条件时，反射光为完全偏振光，且偏振化方向与入 兽磨直；折射光为部分偏振光，且反射光线与折射光线垂直，即： i +y = 9Oo量子物理基础主要内容：1. 黑体辐射的实验规律不能从经典物理获得解释。普朗 克提出了能量量子化反设，从而成功地
5、解释了黑体辐射 的实验规律，并导致了量力学的诞生和许多近代技术。量子概念：E = hv2. 光电效应的实验规律无法用光的波动理论解释。爱因 斯坦提出了光子假设。用爱因斯坦方程hv= mv2/2 +w 解释了实验规律。康普顿散射也证明了光的量子性。3. 德布罗意波（物质波）假设：任何实物粒子和光子一样 都具有波粒二象性。德布罗意关系式：.h h K = = h/2 ； AE-Ar h /2 （估算式AxAp 力，有时指定AxAp h）力= 1.05x10-34（j.s）XXAx 二波列长，Ap 二（） 二（佥）入=%* = 7普（Ap oc AX , 称为波长测量的精确度）（1）Ax8时，入一0
6、：此时入为确定值（单色平 面简谐波）。由于 x-8,故对应的波列为无限长。（2）Ax-0时，入一8：此时入的不确定度为无穷 大；（3） Ax为有限值时，对应的波列为有限长。7. 氢原子能级 n=l为基态，nl为激发态；波数1 vv =X c厂 13.6 氢原子能量：E =-（eV） , （n=8时E=0）,n 112me4基态能量：E = =-13.6 （eV）；18 8 2 龙20 玻尔频率条件：从高能级向低能级跃迁n-k发 射光谱，hv =E 或 hv =| E | （A - _!）n k1 k2 n2辐射频率v =乌万乌=以?（古_*） 或E E 13.6eV z 11、V = kn_ = （ ）hh k2 n2其中k=1,2, 3 （nk为辐射）时分别对应莱曼 系（紫外）、巴尔末系（可见光,对应从n2到k=2的跃迁）、 帕邢系（红外）o里德伯常量Rl.lXlO? m i, c为光速。用上面第二式计算频率时13.6 eV的单位要化为焦耳，leV = 1.6x10-19 J 氢原子吸收能量（如吸收光子），可从低能级跃 迁到高能级。当氢原子到达n 8能级时，核外电子可 以脱离核的束缚。原子从n能级脱离核的束缚所需的最小能量称为氢原子的电离能（正值）：E = （eV）e 2 原子能级的实验证明：弗兰克一赫兹实验。
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