大学物理知识脉络图

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1、位矢r速度切向、法向加速度线量加速度aat、an位移r运动角位置角速度力学角量角量、线量关系角位移角加速度学动力学牛顿运动定律刚体定轴转动力的时间累积效应力的空间累积效应转动惯量力矩角动量2J=rmdM=rFLJmz冲量功保守力I=tFdtW=bFdrFdl0t0al转动定律角动量定理M=JdLz质点动量定理质点动能定理势能Mdttt0Ft=p-pd0W=E-Ekk0W=-Ep定轴转动动能定理角动量定理积分质点系动量定理质点系动能定

2、理t1122式tMt=L-LdFt=dp-pW+W=E-E0Md=JJ0t00t0ii0exinkk022ii质点系动量守恒定律功能原理机械能守恒定律角动量守恒定律F=0,p=i常矢量W+Wexind=E+EkpEkEpEk0Ep0M外0,L恒量i温度公式状态方程3能量均分定理kT气体分pVRTkt2子动理论理想气体内能压强公式方均根速率2Mipnkt23kTERT3Mmol2m麦氏速率分布平均速率热dN平均碰撞频率f()8kT学Nd

3、2πmZ2πdn最概然速率平均自由程2kTkTpm22πdp过程量功、热量基本物理量热力学基础状态量内能变化规律热力学第一定律热力学第二定律（两种叙述的等价性）QEEW21理想气体准静循环过程特点可逆过程和热力学第二定态过程的应用E=0不可逆过程律的统计意义Q效率η12Q1摩尔热容量卡诺循环效率卡诺定理熵增加原理iCV,mRC,p,mCV,mRS02T2T2η1η1玻耳兹曼熵公式Ci2T1T1p,mSklnCiV,m机械振动阻尼振动简谐振动受迫振动简谐振动

4、的简谐振动的简谐振动的简谐振动的物理量表示方法特征合成振幅：A旋转矢量法：运动学特征：同方向简谐振动解析法：ax2相位：t0的合成；xAcos()t0动力学特征：初相：相互垂直的简谐0速度：fkx振动的合成；周期：TAtsin()0能量特征频率：加速度：EEE常量aA2cos(t)kp圆频率：2π0产生条件：波源、弹性介机械波传播方式：横波、纵波质能量特征：EE平面简谐波周期特征kp平均能量密度波动表达式，沿x方向传播时间周期T空间周期

5、x122yAcostA02uTu能流密度波的干涉惠更斯原理、波的叠加原理1222IAu2相干条件：干涉结果；驻波方程频率相同、振动方向rr2π212πx相同、相位2010y22Acoscosπt差恒定2kπ干涉2kπ干涉半波损失：k0,1,2反射波相位落后2π相干条件相位差与光程差的关系：光分杨xδd的波氏D干振双明纹：xkD涉面缝d法干暗纹：21kD相x涉2d干光222等倾干

6、涉2ennsini获2得分薄振膜劈尖干涉2ne2幅干法涉牛顿环21kR明纹：rk2nkR暗纹：r波迈克尔孙干涉仪kn动单缝夫琅禾费衍射光学惠更斯-菲涅耳原理中央明纹：asin0明纹：aksin21光2的暗纹：aksin夫琅禾费衍射衍圆孔夫琅禾费衍射最小分辨角射sin11.22011.22DD分辨本领菲涅耳衍射光栅衍射dksin1DR1.220X射线衍射2sindk偏振片晶体的二向色性线2光偏马吕斯定律：IIcos

7、折射起偏21的振偏光n振的i2反射起偏布儒斯特定律：tan0获n1得晶体的双折射光电效应方程12hvWmm2初黑体辐射与普朗克量子假设等康普顿效应量22sin子0c量爱因斯坦的光子理论2子论光的波粒二象性物hvh理m22ccc基hvh础pmcc德布罗意公式不确定关系量德布罗意物质波假设2Emchv子hxpx力pm2学波函数（概率波）初步定态薛定谔方程一维势阱和势垒氢原子原子的电子壳层结构狭义相对论基础两条基本原理（1）相对性原理（2）光速不变原理

8、洛仑兹变换长度收缩m0质量m22ull11022cc时间延缓m0动量p201u221c2c质量与能量关系同时的相对性总能量Emc2静能Emc200因果关系22动能Emcmck02222动量与能量关系EE0cpdpmd()基本方程Fddtt几何图示电场线、等势面电场线与等势面垂直场的描述解析计算场强E、电势V两者关系EVqi高斯定理