大學物理中量子物理什麼時候用這些公式呢能量Eh,Em

2021-03-03 21:34:28 字數 4599 閱讀 5678

1樓:綠葉紅花豔陽天

第一個公式錯了,應該是e=hv,v是物質波頻率。這是能量子公式,e是微觀粒子的能量,微觀粒子具有波粒二相性。

第二個是低速運動粒子動能公式。

2樓:匿名使用者

這些關係式在量子力學當中可以見到,或者原子物理,c.j. foot.e=hc/λ=hf

大學物理中的h與b時什麼關係式

3樓:匿名使用者

大學物理第二學期公式集

電磁學1. 定義:

= /q0 單位:n/c =v/m

b=fmax/qv;方向,小磁針指向(s→n);單位:特斯拉(t)=104高斯(g)

1 和 :

=q( + × )洛侖茲公式

2電勢:

電勢差: 電動勢: ( )

3電通量: 磁通量: 磁通鏈:φb=nφb單位:韋伯(wb)

θ ⊕

-q +q

s4電偶極矩: =q 磁矩: =i =is

5電容:c=q/u 單位:法拉(f)

*自感:l=ψ/i 單位:亨利(h)

*互感:m=ψ21/i1=ψ12/i2 單位:亨利(h)

6電流:i = ; *位移電流:id =ε0 單位:安培(a)

7*能流密度: 2. 實驗定律

1 庫侖定律: 2畢奧—沙伐爾定律: 3安培定律:d =i ×

4電磁感應定律:ε感= – 動生電動勢:

感生電動勢: ( i為感生電場)

*5歐姆定律:u=ir( =ρ )其中ρ為電導率

3. *定理(麥克斯韋方程組)

電場的高斯定理: ( 靜是有源場)

( 感是無源場)

磁場的高斯定理: ( 穩是無源場)

( 感是無源場)

電場的環路定理: (靜電場無旋)

(感生電場有旋;變化的磁場產生感生電場)

安培環路定理: (穩恆磁場有旋)

(變化的電場產生感生磁場)

4. 常用公式

1無限長載流導線: 螺線管:b=nμ0i

2 帶電粒子在勻強磁場中:半徑 週期

磁矩在勻強磁場中:受力f=0;受力矩

3電容器儲能:wc= cu2 *電場能量密度:ωe= ε0e2 電磁場能量密度:ω= ε0e2+ b2

*電感儲能:wl= li2 *磁場能量密度:ωb= b2 電磁場能流密度:s=ωv

4 *電磁波:c= =3.0×108m/s 在介質中v=c/n,頻率f=ν=

波動學1. 定義和概念

簡諧波方程: x處t時刻相位

振幅ξ=acos(ωt+φ-2πx/λ) 簡諧振動方程:ξ=acos(ωt+φ)

波形方程:ξ=acos(2πx/λ+φ′) 相位φ——決定振動狀態的量

振幅a——振動量最大值 決定於初態 x0=acosφ

初相φ——x=0處t=0時相位 (x0,v0) v0= –aωsinφ

頻率ν——每秒振動的次數

圓頻率ω=2πν 決定於波源如: 彈簧振子ω=

週期t——振動一次的時間 單擺ω=

波速v——波的相位傳播速度或能量傳播速度。決定於介質如: 繩v= 光速v=c/n

空氣v=

波的干涉:同振動方向、同頻率、相位差恆定的波的疊加。

光程:l=nx(即光走過的幾何路程與介質的折射率的乘積。

相位突變:波從波疏媒質進入波密媒質時有相位π的突變(摺合光程為λ/2)。

拍:頻率相近的兩個振動的合成振動。

駐波:兩列完全相同僅方向相反的波的合成波。

多普勒效應:因波源與觀察者相對運動產生的頻率改變的現象。

衍射:光偏離直線傳播的現象。

自然光:一般光源發出的光

偏振光(亦稱線偏振光或稱平面偏振光):只有一個方向振動成份的光。

部分偏振光:各振動方向概率不等的光。可看成相互垂直兩振幅不同的光的合成。

2. 方法、定律和定理

ω φ

o x1 旋轉向量法:

aa1 a2

o x

如圖,任意一個簡諧振動ξ=acos(ωt+φ)可看成初始角位置為φ以ω逆時針旋轉的向量 在x方向的投影。

相干光合成振幅:

a= 其中:δφ=φ1-φ2– (r2–r1)當δφ=

當φ1-φ2=0時,光程差δ=(r2–r1)=2 惠更斯原理:波面子波的包絡面為新波前。(用來判斷波的傳播方向)

i1 θ i2 馬呂斯定律

3 菲涅爾原理:波面子波相干疊加確定其後任一點的振動。

4 *馬呂斯定律:i2=i1cos2θ

5 *布儒斯特定律:

ipn1 ip+γ=90°

n2γ 布儒斯特定律

當入射光以ip入射角入射時則反射光為垂直入射面振動的完全偏振光。ip稱布儒斯特角,其滿足:

tg ip = n2/n13. 公式

振動能量:ek=mv2/2=ek(t) e= ek +ep=ka2/2

ep=kx2/2= (t)

*波動能量: i= ∝a2*駐波:

← λ →

l波節間距d=λ/2

基波波長λ0=2l

基頻:ν0=v/λ0=v/2l;

諧頻:ν=nν0

*多普勒效應:

機械波 (vr——觀察者速度;vs——波源速度)

對光波 其中vr指光源與觀察者相對速度。yδy

d θ楊氏雙縫: dsinθ=kλ(明紋)

θ≈sinθ≈y/d

條紋間距δy=d/λd y

a θ

f單縫衍射(夫琅禾費衍射):

asinθ=kλ(暗紋)

θ≈sinθ≈y/f瑞利判據:

θmin=1/r =1.22λ/d(最小分辨角)

yd θf

光柵:dsinθ=kλ(明紋即主極大滿足條件)

tgθ=y/f

d=1/n=l/n(光柵常數)

薄膜干涉:(垂直入射)

1 2n1

t n2

n3δ反=2n2t+δ0 δ0= 0 中

λ/2 極

增反:δ反=(2k+1)λ/2

增透:δ反=kλ

現代物理

(一)量子力學

1. 普朗克提出能量量子化:ε=hν(最小一份能量值)

2. 愛因斯坦提出光子假說:光束是光子流。

光電效應方程:hν= mv2+a 其中: 逸出功a=hν0(ν0紅限頻率)

最大初動能 mv2=eua(ua遏止電壓)

3. 德布羅意提出物質波理論:實物粒子也具有波動性。

則實物粒子具有波粒二象性:ε=hν=mc2 對比光的二象性: ε=hν=mc2

p=h/λ=mv p=h/λ=mc

注:對實物粒子: >0且ν≠c/λ亦ν≠v/λ;而對光子:m0=0且ν=c/λ

4.海森伯不確定關係: δxδpx≥h/4π δtδe≥h/4π

波函式意義: =粒子在t時刻r處機率密度。

歸一化條件: ψ的標準條件:連續、有限、單值。

(二)狹義相對論:

1.兩個基本假設:1光速不變原理:真空中在所有慣性系中光速相同,與光源運動無關。

2狹義相對性原理:一切物理定律在所有慣性系中都成立。

2.洛侖茲變換:

σ』系→σ系 σ系→σ』系

x=γ(x』+vt』) x』=γ(x - vt)

y=y』 y』=y

z=z』 z』=z

t=γ(t』+vx』/c2) t』=γ(t-vx/c2)

其中: 因v總小於c則γ≥0所以稱其為膨脹因子;稱β= 為收縮因子。

3.狹義相對論的時空觀:

1同時的相對性:由δt=γ(δt』+vδx』/c2),δt』=0時,一般δt≠0。稱x』/c2為同時性因子。

2運動的長度縮短:δx=δx』/γ≤δx′

3運動的鐘變慢:δt=γδt』≥δt′

4.幾個重要的動力學關係:

1 質速關係m=γm0

2 質能關係e=mc2 粒子的靜止能量為:e0=m0c2

粒子的動能為:ek=mc2 – m0c2=

當v<

*3 動量與能量關係:e2–p2c2=e02

*5.速度變換關係:

σ』系→σ系:

σ系→σ』系:

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