1、第十章 变化的电磁场,1.电磁感应基本定律,1.1 电磁感应现象,当通过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中有产生感应电流的现象。,1.2 法拉第电磁感应定律,回路中产生的感应电动势与通过回路的磁通量对时间的变化率成正比。,负号反映了感应电动势的方向,1.3 楞次定律,闭合回路中的感应电流的方向，总是使得感应电流所产生的通过回路的磁通量去补偿引起感应电流的磁通量的变化。,楞次定律的本质是能量守恒定律。,2.动生电动势,洛伦兹力,2.1 产生动生电动势的非静电力：,2.2 动生电动势的计算,动生电动势的方向可由计算结果的正负号来判别,麦克斯韦关于感生电场的假设：,变化的磁场在周围空间要激发感生电场
2、。,3.感生电动势,3.1 产生感生电动势的非静电力,产生感生电动势的非静电力：,感生电场力：,感生电场的环流,3.2 感生电场的环流与感生电动势的计算,感生电动势的计算,闭合回路,自感现象：由于回路中电流变化而在回路自身中产生感生电动势的现象。,4.自感与互感,4.1 自感,自感系数：,计算关键：假设I，求,自感电动势：,自感系数反映一个电路“惯性”的大小,4.2 互感,互感现象：一个载流回路中电流变化，引起邻近另一回路中产生感生电动势的现象。,互感系数：,互感系数反映两耦合回路互感的强弱,互感电动势：,5.2 磁场的能量密度,5.3 磁场的能量,5.4 自感的磁能,5.磁场的能量,电感的磁
3、能为电感中的电流在空间产生的磁场的能量。,位移电流：变化的电场视为一种电流，称为位移电流。,6.1 位移电流与全电流,6.麦克斯韦方程组,全电流：,传导电流和位移电流都能激发磁场，且,6.2 全电流安培环路定理,6.3 麦克斯韦方程组,积分形式：,微分形式：,第十一章 波动光学,第一部分 光的干涉,1.1 相干光的获得,1相干光的获得 光程差与明暗条件,1.2 光程,光通过某一媒质的光程等于光在相同时间里在真空中所传播的几何路程:,1.3 光程差与明暗条件,2.双缝干涉,条纹的形成：,由双缝s1和s2发出的两相干光在屏幕上各点叠加。,光程差及明暗条件：,条纹特点：,以P0为中心，明暗相间，相互
4、平行，等间距的条纹。P0为明条纹。条纹间距：,3.薄膜干涉（一）等厚干涉,3.1 等厚干涉的光程差及条纹特点,等厚干涉条纹的形成：由薄膜上下表面反射的两束相干光在薄膜表面叠加形成干涉条纹,等厚干涉的光程差及明暗条件：,等厚干涉的条纹特点：,明暗条件：,3.2 劈尖的干涉,相互平行，等间距的条纹。条纹间距：,条纹特点：,3.3 牛顿环,明暗条件：,条纹形状：,以O为圆心的明暗相间同心圆，相邻条纹不等间距，内疏外密。,4.1 等倾干涉的光程差及明暗条件,4.薄膜干涉（二）等倾干涉,4.2 等倾干涉条纹特点,5.1 原理,5.2 应用,5.迈克尔逊干涉仪,第二部分 光的衍射,1.1 惠更斯-菲涅耳原
5、理,1.2 光的衍射的实质：,波传播到各点，都可以视为发射子波的波源。从各点发出子波，在空间相遇时，也可相互迭加而产生干涉现象,多光束干涉,1惠更斯-菲涅耳原理 光的衍射的实质,由狭缝上各点发出的相干光经衍射透镜后在屏幕各点迭加而形成干涉条纹。,2.1 条纹的形成,2.单缝夫琅和费衍射,2.2 明暗条件,2.3 衍射图样,以O为对称，相互平行、明暗相间的条纹。各级明纹亮度不一，级数越大，亮度越小。,条纹宽度：,3圆孔夫琅和费衍射与光学仪器分辨本领,3.1 圆孔夫琅和费衍射,衍射图样：中心明斑（爱利斑），两边明暗相间的同心圆。,爱利斑半张角：,瑞利判据：,一个点光源的衍射图样的中心最亮处恰好与另
6、一点光源的第一个最暗处重合时，则这两个点光源刚好能被这个光学仪器分辨。,3.2 光学仪器的分辨本领,刚能分辨,最小分辨角角分辨率,光学仪器的分辨本领：,最小分辨角：,分辨率：,刚能分辨,最小分辨角角分辨率,4光栅衍射,单缝衍射：每个单缝衍射图样重合,多缝干涉：形成亮而细的多缝干涉条纹,4.1 条纹的形成,4.2 衍射图样,2）相邻两主极大之间有N-1个暗纹中心，N-2个次极大，次极大的亮度比主极大小得多。,3）各级主极大的亮度不一样，光强受到单缝衍射图样的调制。若P点的位置（由 决定）同时满足：,则位于P点的第k级主极大的亮度为零，该级主极大实际观察不到，称为缺级。,5X射线衍射（大致了解）,
7、第三部分 光的偏振,1.1 自然光,无论在哪一个方向上光矢量的振动都不比其它方向占优势。,1.光的偏振态,1.2 线偏振光,1.3 部分偏振光,介于线偏振光与自然光之间的情形。,2.1 偏振片：只让某一方向的光振动的分量通过而吸收与这一方向垂直的光振动分量。,2.马吕斯定律,2.2 马吕斯定律,3反射光和折射光的偏振,3.1 反射光和折射光的偏振状态,3.2 布儒斯特定律,当入射角满足：,i0+r=/2,第十二章 狭义相对论基础,1.2 相对性原理：,1.1 光速不变原理,1.狭义相对论的基本原理,一切物理定律在所有的惯性系中都等效。 物理定律的数学表达式在所有的惯性系中具有相同的形式。,在所有的惯性系中,真空中的光速恒为c ，与光源或观察者的运动无关。,伽利略变换与光速不变性假设不相符。狭义相对论的基本假设否定了绝对空间的存在。,2.1时空的相对性,2.2 时间量度的相对性,2.3长度量度的相对性,3.1洛伦兹坐标变换,洛伦兹坐标变换,3.2 洛伦兹速度变换,洛伦兹速度变换满足光速不变性的假设。,3.3 事件的先后顺序与因果律,事件的先后顺序可能倒置!,由因果关系事件先后顺序不可能倒置！,4. 相对论的动力学,4.1相对论的质量与动量,4.1.1 相对论的质量,4.1.2 相对论的动量,4.2 相对论动力学基本方程,4.3 相对论的能量,动能：,总能：,静能：,
