浙江大学大学物理甲下 chapter 48
2024版大学物理(下)电子工业出版社PPT课件
01大学物理概述与回顾Chapter01掌握物理学基本概念、原理和定律，理解物质的基本结构和基本相互作用。
020304培养科学思维能力和分析解决实际问题的能力。
了解物理学在科学技术发展中的应用和对社会发展的影响。
养成良好的学习习惯和严谨的科学态度。
大学物理课程目标与要求01020304牛顿运动定律、动量守恒定律、能量守恒定律等。
力学热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论等。
热学库仑定律、电场强度、电势差、磁场强度等。
电磁学光的干涉、衍射、偏振等基本概念和原理。
光学上学期知识点回顾01020304振动与波动量子力学基础电磁波的辐射与传播固体物理基础本学期学习内容预览010204学习方法与建议认真听课，做好笔记，及时复习巩固所学知识。
多做习题，加深对物理概念和原理的理解。
积极参加课堂讨论和实验活动，提高分析问题和解决问题的能力。
拓展阅读相关物理书籍和文献，了解物理学前沿动态。
0302电磁学基础Chapter静电场的定义与性质库仑定律电场强度与电势高斯定理静电场及其性质恒定电流与电路分析电流的定义与分类欧姆定律基尔霍夫定律电阻、电容和电感磁场与磁感应强度磁场的定义与性质磁感应强度的定义与计算磁场的高斯定理与安培环路定律磁场对运动电荷的作用力电磁感应定律及应用电磁感应现象与法拉第电磁感应定律描述磁场变化时产生感应电动势的规律。
楞次定律与自感、互感现象描述感应电流的方向以及自感、互感现象中感应电动势的大小和方向。
磁场的能量与磁场力做功描述磁场中储存的能量以及磁场力对电流做功的过程。
电磁感应在日常生活和科技中的应用如交流电的产生、电动机和发电机的原理、电磁炉和微波炉的工作原理等。
03振动与波动Chapter物体在平衡位置附近做周期性的往返运动，称为简谐振动。
简谐振动的定义特征量简谐振动的运动学方程简谐振动的动力学特征振幅、周期（或频率）、相位。
描述简谐振动物体位移随时间变化的规律。
满足F=-kx的回复力特征。
浙江大学《大学物理》课件电磁波
B 0 磁场 D H t
H B
电磁场与电磁波
H E t
E H t
E H E t t t
电磁波除了具有能量，还有动量
w 动量密度为 ，能产生辐射压力 光压 c
分析书上例15.2，重点注意能量是如何进入电容器的！
电磁场与电磁波
电磁波谱
电磁场与电磁波
作业： 15-3 15-5 15-8 15-11 15-14
H y H H x H z i j k t t t t
电磁场与电磁波
电磁波中 E 与 H 方向性关系 H E t
H x Ez Ey 0 y z t H y Ex Ez 0 x t z H z Ey Ex 0 x y t
电磁场与电磁波
有关电场和磁场的规律总结如下：
D dS q0 S 静电场 LE dl 0
B dS 0 S 静磁场 LH dl I
一、位移电流 全电流： 变化的磁场产生涡旋电场 d L Ei dl dt 那么，变化的电场能否产生磁场呢？下面来研究电容器的充 放电过程：
电磁场与电磁波
对S1与S 2的边界L作为积分回路，则安培 环路定理有 对S1 : H dl I 对S 2 : H dl 0
L L
电磁场与电磁波
传导电流在通过电容器时不连续！ 但可以发现，两极板的电场是随着传导电流的变化而变化， 而且在数值上与传导电流的大小有重要关系： dq 平行板电容器中D , D D S q,同时电流I , 故有 dt d D dq I dt dt Maxwell将电位移通量的变化看作一种新的等效电流------位 移电流，同时引入全电流的概念，全电流在任何情况下都连 续！
浙江大学大物甲电磁学
S
D dS q0
r 0
D P ' Pn E e 0 E 高斯定理 D E P '
5
四、静电场的能量
1.电容器储能公式
1Q 1 1 2 W QU CU 2 C 2 2
2.求带电体系静电能的三种方法
2
U El l
二、静电场中的导体
1.导体的静电平衡特点
(1).
E内 0
(2).
E表 表面
(3).导体是等势体，表面是等势面 2.导体静电平衡的性质
(1).
q
内
0
(2).
E 0
(3).孤立导体电荷分布与表面曲率有关-----尖端放电现象 3.空腔导体静电平衡的性质 4.静电屏蔽 接地的空腔导体是一个很好的静电屏蔽装置。
3
5.计算有导体存在时,静电场分布的基本依据 (1) 导体静电平衡时的基本性质.
(2) 电荷守恒
(3) 高斯定理 6.电容 电容器 孤立导体的电容： 计算电容的基本步骤： 1.先假设两极板分别带电+q、-q； 2.求两极板间电场强度的分布； 3.求两极板间的电势差； 4.
q C U
q C U A U B
2 E A EB EC
DB DC
DB 0 EB
2 E A EB
DC 0 r EC
EB
EB r EC
r
EA r 1 EB 2 r
14
【例题三】如图所示，一无限大接地导体板的右侧有一无限长 均匀带电直导线垂直与导体板放置，导线的一端距板距离为d, 已知导线上线电荷密度为。求O点处的感应电荷面密度。
浙江大学工学类培养方案
浙江大学Z he jia ngU ni ve r s it y浙江大学Z he ji an g Un iv er si ty浙江大学Z he ji an gUn i2011级工学类培养方案工学类培养方案包括大类培养特色、大类培养面向等内容，课程设置与学分分布主要安排通识课程和大类必修课程的推荐学习计划。
大类课程的专业选修部分和专业课程的推荐学习计划详见各专业培养方案。
专业培养方案包括培养目标、培养要求、专业核心课程、教学特色课程、计划学制、最低毕业学分、学科专业类别、授予学位类别、辅修及双专业/双学位课程修读要求以及课程设置与学分分布等内容。
大类培养特色建有通识、大类、专业三位一体的课程体系，具有基础知识宽厚、交叉和专业知识精深的特点。
通过人文科学、社会科学、自然科学等多学科知识学习，强化工学人才培养的通识性和社会性；通过构建大类课程平台，打好扎实的工程理论基础并有效衔接专业教育；通过专业教育体系的严格训练，培养德、智、体、美全面发展，具有坚实数理基础、富有创新精神、专业知识扎实并具备实践能力，在各工程专业领域具有国际竞争力的高素质本科人才。
大类培养面向学生在入学后两年内确认主修专业，进入专业培养阶段，归属专业所在学院（系）管理。
工学类共有21个专业教育培养通道，能最大限度地满足学生在不同工程专业领域的成才发展需求。
工学类培养主要面向的专业是：1.高分子材料与工程（080204）2.材料科学与工程（080205Y ）3.机械设计制造及其自动化（080301）4.过程装备与控制工程（080304）5.机械工程及自动化（080305Y ）6.机械电子工程（080307W ）7.能源与环境系统工程（080504W ）8.新能源科学与工程（080512S ）9.电气工程及其自动化（080601） 10.自动化（080602） 11.电子信息工程（080603） 12.土木工程（080703） 13.水资源与海洋工程（080805W ） 14.环境工程（081001） 15.化学工程与工艺（081101） 16.制药工程（081102） 17.海洋工程与技术（081302S ） 18.飞行器设计与工程（081501） 19.工程力学（081701） 20.生物工程（081801）21.工业工程（110103）课程设置与学分分布1.通识课程 47.5+5学分 (1)思政类 11.5+2学分课程号 课程名称 学分 周学时 年级 学期021E0010 思想道德修养与法律基础 2.5 2.0-1.0 一 秋冬 021E0020 中国近现代史纲要 2.5 2.0-1.0 一 秋冬 021E0040 马克思主义基本原理概论 2.5 2.0-1.0 二 秋冬,春夏 031E0031 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 4.0 3.0-2.0 三 秋冬,春夏 02110081 形势与政策 +2.0 2.0-0.0 每学期浙江大学Z he ji a ngU ni ve r s it y浙江大学Z he ji an gU n iv er si ty浙江大学Z he ji an gUni (2)军体类 5.5+3学分体育Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为必修课程，每门课程1学分，要求在前2年内修读。
浙江大学《大学物理》课件光的衍射1
这是具体的白光单缝夫琅禾费衍射
光的衍射
单缝夫琅禾费衍射图样特征的讨论： ③衍射效应还与缝宽 a、入射光的波长 密切相关。 只有 a~ 才有明显的衍射效应
分析书上P49页例17.1，注意各种物理量单位的统一
【例题】用单色平行光垂直照射到宽度为 a=0.5mm的单缝上， 在缝后放置一个焦距为 f=100cm的透镜，则在焦平面的屏幕 上形成衍射条纹，若在离屏上中央明纹中心距离为1.5mm处 的P点为一亮纹，试求： ①入射光的波长；②P点条纹的级数和该条纹对应的衍射角； ③狭缝处波面可分为几个半波带；④中央明纹的宽度。
②原中央明纹变为3 个小明纹，相当于 插入二条暗纹
光的衍射
2.振幅矢量叠加法：（只须了解其基本原理）
sinu u I A2 sin 2u 2 2 I 0 A0 u A A0
光的衍射
四、光栅衍射：
任何能周期性地分割波阵面的衍射屏------衍射光栅，相邻 两缝（或刻痕）中心间距称为光栅常数-----d
光的衍射
光栅衍射的整个过程是平行光先经各个单缝衍射后，再 进行多光束干涉！ 对光栅的每一条缝而言，单缝衍射的结论完全适用，故 光栅的衍射条纹应看作单缝衍射和多光束干涉的综合结果。
光的衍射
多缝衍射的明暗情况：
相邻的两个主 极大之间均有 N 1个极小 N 2个次极大
光的衍射
光的衍射
光栅衍射条纹的明暗条件为： dsin k k 0,1, 2,...主极大 k dsin k 1, 2,..., N 1, N 1,...极小 N
光的衍射
三、单缝夫琅禾费衍射：
原来垂直入射的平行光经过衍射能出射各种角度的平行光， 到达观察屏的光的强度是各个平行衍射光的相干叠加。
大学物理课件PDF版本-2024鲜版
狭义相对论的基 本原理
介绍狭义相对论的两个基本 原理，即相对性原理和光速 不变原理，并解释其物理意 义。
时间膨胀与长度 收缩
阐述狭义相对论中的时间膨 胀和长度收缩效应，以及这 些效应对日常生活的影响。
广义相对论的基 本概念
介绍广义相对论的基本原理， 即等效原理和广义协变原理， 并解释其物理意义。
2024/3/28
2
状态参量
描述系统状态的物理量，如温度、体积、压强等。 对于一定质量的物质，这些参量可以确定系统的 热力学状态。
平衡态与非平衡态
3
在无外界影响的条件下，系统各部分的宏观性质 不随时间变化的状态称为平衡态；否则为非平衡 态。
2024/3/28
13
热力学第一定律及其应用
热力学第一定律
内能
热量可以从一个物体传递到另一个物体，也 可以与机械能或其他能量互相转换，但是在 转换过程中，能量的总值保持不变。
量子力学的基本规律与应用
总结量子力学的基本规律，如态叠加原理、测量假 设和演化方程等，并介绍其在原子分子物理、固体 物理和量子信息等领域的应用。
28
原子核与粒子物理简介
原子核的组成与性质
介绍原子核的组成，包括质子和中 子的性质及其在原子核中的作用， 阐述原子核的稳定性与放射性衰变 等现象。
粒子物理的基本概念与分类
系统内所有微观粒子的动能和势能之和，是 状态参量。
功和热量
应用
在热力学过程中，系统对外界做功或外界对 系统做功，以及系统与外界之间交换的热量。
计算热机效率、制冷系数等，以及解释各种 热力学现象。
2024/3/28
14
热力学第二定律与熵增加原理
热力学第二定律
2024版《大学物理》全套教学课件(共11章完整版)
01课程介绍与教学目标Chapter《大学物理》课程简介0102教学目标与要求教学目标教学要求教材及参考书目教材参考书目《普通物理学教程》（力学、热学、电磁学、光学、近代物理学），高等教育出版社；《费曼物理学讲义》，上海科学技术出版社等。
02力学基础Chapter质点运动学位置矢量与位移运动学方程位置矢量的定义、位移的计算、标量与矢量一维运动学方程、二维运动学方程、三维运动学方程质点的基本概念速度与加速度圆周运动定义、特点、适用条件速度的定义、加速度的定义、速度与加速度的关系圆周运动的描述、角速度、线速度、向心加速度01020304惯性定律、惯性系与非惯性系牛顿第一定律动量定理的推导、质点系的牛顿第二定律牛顿第二定律作用力和反作用力、牛顿第三定律的应用牛顿第三定律万有引力定律的表述、引力常量的测定万有引力定律牛顿运动定律动量定理角动量定理碰撞030201动量定理与角动量定理功和能功的定义及计算动能定理势能机械能守恒定律03热学基础Chapter1 2 3温度的定义和单位热量与内能热力学第零定律温度与热量热力学第一定律的表述功与热量的关系热力学第一定律的应用热力学第二定律的表述01熵的概念02热力学第二定律的应用03熵与熵增原理熵增原理的表述熵与热力学第二定律的关系熵增原理的应用04电磁学基础Chapter静电场电荷与库仑定律电场与电场强度电势与电势差静电场中的导体与电介质01020304电流与电流密度磁场对电流的作用力磁场与磁感应强度磁介质与磁化强度稳恒电流与磁场阐述法拉第电磁感应定律的表达式和应用，分析感应电动势的产生条件和计算方法。
法拉第电磁感应定律楞次定律与自感现象互感与变压器电磁感应的能量守恒与转化解释楞次定律的含义和应用，分析自感现象的产生原因和影响因素。
介绍互感的概念、计算方法以及变压器的工作原理和应用。
分析电磁感应过程中的能量守恒与转化关系，以及焦耳热的计算方法。
电磁感应现象电磁波的产生与传播麦克斯韦方程组电磁波的辐射与散射电磁波谱与光子概念麦克斯韦电磁场理论05光学基础Chapter01光线、光束和波面的概念020304光的直线传播定律光的反射定律和折射定律透镜成像原理及作图方法几何光学基本原理波动光学基础概念01020304干涉现象及其应用薄膜干涉及其应用（如牛顿环、劈尖干涉等）01020304惠更斯-菲涅尔原理单缝衍射和圆孔衍射光栅衍射及其应用X射线衍射及晶体结构分析衍射现象及其应用06量子物理基础Chapter02030401黑体辐射与普朗克量子假设黑体辐射实验与经典物理的矛盾普朗克量子假设的提普朗克公式及其物理意义量子化概念在解决黑体辐射问题中的应用010204光电效应与爱因斯坦光子理论光电效应实验现象与经典理论的矛盾爱因斯坦光子理论的提光电效应方程及其物理意义光子概念在解释光电效应中的应用03康普顿效应及德布罗意波概念康普顿散射实验现象与经德布罗意波概念的提典理论的矛盾测不准关系及量子力学简介测不准关系的提出及其物理量子力学的基本概念与原理意义07相对论基础Chapter狭义相对论基本原理相对性原理光速不变原理质能关系广义相对论简介等效原理在局部区域内，无法区分均匀引力场和加速参照系。
浙江大学电气工程及其自动化专业本科培养方案
浙江大学电气工程及其自动化专业培养方案培养目标培养具有扎实的自然科学基础知识，具有良好的人文社会科学、管理科学基础和外语综合能力，从事电力系统及电气装备的运行与控制、研制开发、自动控制、信息处理、试验分析、以及电力电子技术、机电一体化、经济管理和计算机应用等工作的与国际接轨、并具有知识创新能力的宽口径、复合型高级工程技术人才和管理人才, 具有求是创新精神和国际竞争力的未来领导者。
培养要求本专业学生主要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机等方面的技术基础和专业知识。
本专业主要特点是强弱电结合、电工技术与电子技术结合、软件与硬件结合、元件与系统结合、管理科学与工程技术相结合，学生接受电工、电子、信息、控制及计算机技术方面的基本训练，具备从事电力系统及电气装备的运行、研发及管理的综合能力。
本专业设两个模块课程，学生可任选其一修读。
毕业生应获得以下几个方面的知识和能力：1、具有扎实的数学、物理等自然科学的基础知识，具有较好的人文社会科学、管理科学基础和外语综合能力；2、系统掌握本专业领域必需的技术基础理论知识，主要包括电工理论、电子技术、信息处理、自动控制理论、计算机软硬件基本理论与应用等；3、获得较好的工程实践训练，具有熟练的计算机应用能力；4、具有良好的文献检索与阅读能力，了解本专业学科前沿的发展趋势；5、具备较强的科学研究、科技开发和组织管理能力。
专业核心课程计算方法、工程电磁场与波、信号分析与处理、电机学、控制理论、微机原理与应用、电力电子技术、电器原理与应用模块1：电力系统稳态分析、电力系统暂态分析、发电厂电气系统、高电压技术、继电保护与自动装置、电力技术经济基础、电力信息技术模块2：电气装备CAD技术、电气装备建模与分析、机电运动控制系统、电气装备计算机控制技术、现代驱动技术、自动控制元件教学特色课程双语教学课程：DSP在运动控制系统中的应用、直流输电、电力系统运行于控制、机电一体化技术Matlab与机电系统仿真、现代永磁电机理论与控制、可编程控制器系统原版外文教材课程：机电一体化技术研究型课程：直流输电、直线电机理论与应用、电机计算机控制系统、电力电子技术在电力系统中的应用讨论型课程：自动控制元件计划学制4年毕业最低学分160+4+5授予学位工学学士辅修专业说明辅修专业：30学分，其中必修20.5学分标“**”号的课程，选修9.5学分，在标注“*”号和模块课程中选。
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K : L K K : M K
L shell transit to K shell, leaves a hole in L shell, and fills by further outer electron.
K, L, M…are labeled the principle shells of electrons.
result of experiment
Chapter 48 Atomic Structure
The Continuous X-ray Spectrum (bremsstrahlung) Continuous spectrum is due to the loss of kinetic energy of incident electrons. The kinetic energy transfers to radiation, photons. The minimum λmin corresponds to the loss of all incident energy . It is independent of materials.
1) An energetic electron strikes a target atom and knocks out one of its deep-seated electrons and left a hole.
Chapter 48 Atomic Structure
2) One of the outer electrons moves in to fill this hole and, in the process, the atom emits a characteristic x-ray photon.
18 27 52
Ar39.95 , Co 58.93 , T e127.60 ,
19 28
K
39.10
Ni 58.70 I 126.90
53
Chapter 48 Atomic Structure
In 1913 The British physicist H. G. J. Moseley first introduced the concept of atomic number (symbol Z) and showed that these difficulties were removed if the periodic table was organized in order of increasing Z. In experiments Moseley found that for a given x-ray spectrum line such as Kα, the square root of its frequency against the position of the associated element in the periodic table, a straight line resulted.
min
hcБайду номын сангаас eV
, min hc Ek
Sample problem 48-1
Ek hfmax hc
min
the way of measuring h
Chapter 48 Atomic Structure
The Characteristic X-ray Spectrum Two peaks, together with other peaks, depend on the materials. The reason is:
Chapter 48 Atomic Structure
An electron in outside shell can transit to deep levels in many electron atom.
+Ze
Chapter 48 Atomic Structure
An apparatus of experiment
Chapter 48 Atomic Structure
Chapter 48 48 Atomic Structure Chapter
Chapter 48 Atomic Structure
48-1 The X-Ray Spectrum of Atoms X rays are produced when rapidly moving electrons that have been accelerated through a potential difference of the order of 103 to 105V strike a metal target. The binding energy in the innermost shell is higher than that in outside shell. For example, outside 5eV, innermost 70keV. So the electrons may strike the target with enough energy to knock electrons out of the inner shells of the target atoms.
Chapter 48 Atomic Structure
48-2 X Rays and the Numbering of the Elements From the time of Mendeleev (1834-1907) the elements were listed in the periodic table in the order of increasing atomic weight. However, one difficulty still exists, that is, in several cases, the strict order of increasing atomic weights had to be reversed to maintain the similarity of chemical properties in the vertical columns of the table. For example: