大學物理下冊課件演講人：日期：目錄CONTENTS01電磁學基礎02電路理論03磁學與電磁感應04光學基礎05近代物理簡介06物理實驗與技術應用01電磁學基礎電場是電荷周圍空間存在的一種特殊物質，對放入其中的電荷有力的作用。描述電場分布和方向的假想曲線，電場線的切線方向表示電場的方向，電場線的疏密表示電場的強弱。描述電場中某點電勢能的標量，與試探電荷無關，由電場本身決定。電場中兩點間電勢的差值，等于單位正電荷從一點移到另一點時電場力做的功。電場與電勢電場定義電場線電勢電勢差高斯定律高斯定律定義穿過任意閉合曲面的電場線通量等于該閉合曲面內所包含的總電荷量除以ε0。02040301電場線通量電場線穿過某一面積的總量，等于該面積上電場線數與電場線在該點處法線夾角的余弦值的乘積。高斯定理應用求解具有對稱性的電場分布問題，如點電荷、線電荷、面電荷的電場分布。閉合曲面選擇高斯定律中的閉合曲面是任意的，但選擇恰當可以簡化計算。電容與電介質電容定義電容器儲存電荷的能力，等于電容器兩端電壓與所帶電荷量的比值。電容單位法拉（F），1F=1C/V。電容的物理意義表示電容器容納電荷的本領，與電容器本身的性質有關，與電容器是否帶電無關。電介質對電容的影響電介質置于電容器極板間，可使電容增大，同時電容器極板間的電場強度減小。02電路理論支路電流法、節點電壓法、疊加原理、戴維南定理等。直流電路分析方法電池組串聯與并聯、電阻的測量、分壓與分流等。直流電路的應用01020304電壓、電流、電阻、電功率、電能等。直流電路基本概念短路、斷路、過載等。直流電路中的特殊情況直流電路分析01020304相量法、阻抗法、功率因數等。交流電路分析交流電路分析方法相位差、功率因數補償、諧波等。交流電路中的特殊情況變壓器、三相交流電、諧振電路等。交流電路的應用正弦交流電、周期、頻率、相位、峰值等。交流電路基本概念電路的暫態過程過渡過程、穩態、時間常數等。暫態過程的基本概念零輸入響應、零狀態響應、階躍響應等。過渡過程的測量、信號傳輸中的失真、濾波等。暫態過程的類型時域分析法、頻域分析法、復頻域分析法等。暫態過程的分析方法01020403暫態過程在電路中的應用03磁學與電磁感應磁場與磁力磁場的基本性質磁場是由磁體產生的，能對放入其中的磁體產生磁力的作用。磁感線描述磁場分布情況的曲線，磁感線的切線方向表示磁場方向，磁感線的疏密表示磁場強弱。磁場對通電導線的作用力通電導線在磁場中會受到力的作用，力的方向與磁場方向和電流方向垂直。磁化原來沒有磁性的物體，獲得磁性的過程。安培定律描述電流元在磁場中所受力的規律，是磁場對電流作用力的基本定律。法拉第電磁感應定律描述變化的磁場產生電場的規律，是電磁感應現象的基礎。楞次定律確定感應電流方向的規律，感應電流產生的磁場總是阻礙原磁場的變化。電磁感應現象中的能量轉化電磁感應過程中，機械能、電能、磁場能之間可以相互轉化。安培定律與法拉第定律自感與互感自感現象一個線圈中電流發生變化時，線圈本身產生感應電動勢的現象。自感系數描述自感現象強弱的物理量，與線圈的大小、形狀、圈數以及有無鐵芯等因素有關。互感現象一個線圈中的電流發生變化時，在臨近的另一個線圈中產生感應電動勢的現象。互感的應用變壓器、電流互感器、電壓互感器等電氣設備都是利用互感現象制成的。04光學基礎光的波動性質光的波動可以用波動方程來描述，如光波的電場或磁場分量隨時間和空間的變化。光的波動方程光的波動性質的應用光的波動性質在光學干涉、衍射等現象中有重要應用。光具有波動性質，包括振幅、頻率和相位等參數。光的波動性光的干涉與衍射光的干涉現象兩束或多束相干光波在空間某些區域相互疊加，形成加強或減弱的干涉圖樣。光的衍射現象光波遇到障礙物或通過小孔時，會產生偏離直線傳播的衍射現象。干涉與衍射的應用干涉和衍射現象在光學測量、光學成像等方面有重要應用。光的偏振光的偏振現象光波在特定方向上振動，稱為偏振現象。偏振光的產生偏振光的檢測與應用可以通過反射、折射、散射等方法產生偏振光。偏振光在光學檢測、光通信等方面有重要應用。12305近代物理簡介粒子具有波動性和粒子性，波動具有粒子性和波動性。波粒二象性量子力學基礎描述微觀粒子運動狀態的基本方程，揭示了波函數的演化規律。薛定諤方程無法同時精確測量粒子的位置和動量，或能量和時間。不確定性原理粒子的狀態由波函數描述，觀測會導致波函數坍縮。量子態與觀測原子結構電子圍繞原子核運動，形成原子結構，電子的能級是分立的。光譜分析通過物質發射或吸收的光譜來研究物質性質的方法，包括發射光譜和吸收光譜。玻爾理論解釋了氫原子光譜的規律，提出了電子在能級之間躍遷的概念。量子數描述電子狀態和運動規律的數值，包括主量子數、角量子數、磁量子數和自旋量子數。原子結構與光譜原子核由質子和中子組成，它們統稱為核子，具有強相互作用。核子之間存在強大的核力，核能是核子結合或分解時釋放的能量。核子之間通過核力發生的轉化或重新組合，包括核裂變和核聚變。某些原子核自發地放出粒子或射線，同時釋放出能量，這種現象稱為放射性。核物理基礎原子核結構核力與核能核反應放射性06物理實驗與技術應用包括溫度測量、熱傳導、熱輻射、熱力學第一定律等。熱學實驗涉及電荷、電場、磁場、電磁感應、麥克斯韋方程等。電磁學實驗01020304包括質量測量、重力加速度測量、牛頓第二定律驗證等。力學實驗涵蓋光的干涉、衍射、偏振、光譜等現象的研究。光學實驗基本物理實驗方法物理測量技術傳感器技術應用物理效應（如壓阻、熱電、光電等）測量溫度、壓力等物理量。光學測量技術利用光的特性進行精密測量，如干涉儀、激光測距等。電磁測量技術基于電磁感應原理的測量方法，如電磁流量計、霍爾效應傳感器等。圖像處理技術在物理實驗中，通過圖像處理技術獲取和分析實驗數據。物理在現代技術中的應用利用電磁波進行信息傳遞，包括無線電、光纖通信等。通信技術物理原理在材料制備、性能測試、微