大学物理马吕斯定律
大学物理2知识点总结
dt D
t
4、全电流定律：
L
B d l 0 ( Ic Id )
( B
2 )
全电流总连续。 Id 与Ic的区别： 5、 长直平行电流间单位长度上的相互作用力：
dF dl
0 I1I2
2 d
同向相吸反向相斥
直 电 流
圆 电 流
电流分布 一段导线
q
0
高斯面内自由 电荷的代数和
4、电容器及其电容 （1）定义： C = Q/U （2）平板电容器: 串联：
1 C
n
C
S
d
（3）电容器的串、并联：
i1
1 C
i
并联：C
1 Q 2 C
2
i1
n
C
i
W （4）电容器的能量 ：
1 2
CU
2
2
1 2
UQ
5、电场能量密度： w
1 2
D d
k 加强 2 k 1 ) 减弱 （ 2
（k=0,1,2…)
5、薄膜干涉 的一般公式（⊥入射）：
2n2e
2
k , k 1,2 明
(2 k 1)
2
——（ ）
, k 0 ,1 暗
加不加，看条件
均匀 B 中，起、止点一样的任意导线平动，ε一样。
（2）一段导体转动（转轴∥
1 2
2
均匀 B
）
B L （轴位于端点且⊥导体）
若导体与轴不⊥，可将其等效为在⊥轴方向 的投影的转动。 （3）线圈转动 （转轴⊥均匀
简述马吕斯定律
马吕斯定律是由美国物理学家威廉·马吕斯于1881年提出的定律，也被称为马吕斯-
马斯卡定律。
它表明，在任何情况下，在一定的温度和压力下，每种物质的分子都有相同的能量。
它的定义是，在同一温度下，每立方厘米的不同气体的分子所能够拥有的能量是
相同的。
它的物理意义是：在一定的温度和压力下，每种物质的分子能量都是相同的，无论它
的分子的结构和大小如何，也无论它的分子的温度和压力如何。
马吕斯定律的重要性在于，它提供了一个可以确定物质性质的基本原理，可以用来研究物质的性质，并用来设计其他实验。
此外，马吕斯定律也为热力学提供了一个基本的原理，可以用来研究能量的变化。
它
的发现也提供了对热力学的理解，使得热力学可以更容易地被描述和理解。
总之，马吕斯定律是一个非常重要的定律，它可以提供一个可以确定物质性质的基本
原理，可以用来研究物质的性质，以及热力学的基本原理。
它的发现也使得热力学可以更
容易地被描述和理解，为物理学和化学的发展做出了重要贡献。
验证马吕斯定律实验报告
验证马吕斯定律实验报告用Origin进行线性拟合并修正系统误差——以“验证马吕斯定律”实验为例主要包含的内容：介绍了用Microcal Origin软件进行实验数据处理与线性拟合并进行系统误差修正的具体方法。
以验证马吕斯定律实验中入射光振动方向与检偏器主截面之间的夹角θ和通过光电探测器探测到的光电流强度Iθ的数据处理以及Iθ～cos2θ线性拟合为例，并找出系统误差，对测量结果进行修正，展现了Origin软件的便捷、高效、直观等优点。
对于线性曲线拟合，常用的方法有作图法，即在作图纸上人工拟合直线，此方法很方便，但却不是一种建立在严格的统计理论基础上的数据处理方法。
在作图纸上人工拟合直线时存在一定的主观随意性，难免会增大误差。
而最小二乘法是数据线性拟合中最常用的一种实验数据处理方法。
但是，如果运用最小二乘法手工计算拟合参数值，所需的计算比较繁琐，且容易出错。
现在计算机中的Excel或是Origin等数据图像分析软件中，在进行线性拟合时大都选用了最小二乘法算法。
运用计算机软件进行数据处理和作图，有着简便快速、精确度更高的优点，这也是信息时代发展的要求。
本文将选用验证马吕斯定律实验为例，介绍运用Origin 软件进行实验数据线性拟合的具体方法，并通过Origin软件处理实现消除系统误差。
用Origin实现实验数据的线性拟合下面是以验证马吕斯定律实验为例，说明Origin在运用最小二乘法算法进行实验数据线性拟合的方法步骤。
数据输入与处理首先将得到的实验数据输入Origin的工作表worksheet中.按其默认设置打开一个工作表窗口，在本文实验中共有11组数据，将其输入工作表中，如图2中A (X1) , I1 (Y1) , I2 (Y1) , I3 (Y1) 所示。
然后在工作表中通过Column/Add New Column新增一列，命名为B (X2) 用于存放夹角θ的余弦的平方.选中Column B (X2) ，右击然后选Set Column Values将跳出一个窗口，然后在编辑窗口输入Column B (X2) 的赋值运算公式:Col (B) =cos (Col (A) *pi/180) ^2, 点击OK，则可快速求得夹角θ的余弦的平方。
大学物理实验讲义实验06 光地偏振实验
SGP-2A型偏振光实验系统
【实验原理】
1、光波偏振态的描述
一般用光波的电矢量（又称光矢量）的振动状态来描述光波的偏振。按光矢量的振动状态可把光波偏振态大体分成五种：自然光、线偏振光、部分偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光。这里重点讨论偏振光的描述。
一个单色偏振光可分解为两个偏振方向互相垂直的线偏振光的叠加，即
4套
偏振片
2片
半波片
λ＝632.8nm
1片
1/4波片
λ=632.8nm
1片
光电探头
1个
光电流放大器
AP-1型
1台
元件盒
装有黑玻璃镜、半波片、1/4波片
2、偏振片的特性和马吕斯定律的验证
（1）将已装有偏振片的SZ-51型偏振片波片架（P1置于0°）和光电探头安装在机座导轨的滑动座上，打开氦氖激光器预热10分钟，调等高共轴，然后旋转激光器使光电放大器显示一个较大值（从这我们可以看出所发出的氦氖激光的偏振状态是什么？）。注意：光电放大器前面板有一个增益调节旋钮，可以酌情调节，但需注意增益过大而溢出。
表3光强与角度的关系
（°）
0
15
30
45
60
75
90
I
3、波片的特性研究
（1）起偏器P1置于0°不变，检偏器P2置于90°，即两片偏振片处于正交状态，在它们中间插入半波片C，调至等高共轴，见图13，旋转波片一周，通过白屏或光电探头观察消光的次数并解释这现象。
图13波片的特性研究
（2）将半波片转至一任意角度（不要取0°、90°、180°、270°），然后旋转检偏器P2一周，观察发生的现象并作出解释。
（2）将已装有另1片偏振片的SZ-51型偏振片波片架P2和小白屏安装在机座导轨的滑动座上，顺序见图12，调等高共轴。旋转检偏器P2一周，通过小白屏观察透射光的光强变化现象，请试描述该现象。
大学物理64个必背定律
大学物理64个必背定律1. 牛顿第一定律：物体要保持静止或匀速直线运动，必须受到合力为零的作用。
2. 牛顿第二定律：物体受到的合力等于其质量乘以加速度。
3. 牛顿第三定律：对于任何两个物体之间的相互作用力，作用力大小相等，方向相反。
4. 引力定律：两个物体之间的引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
5. 万有引力定律：两个物体之间的引力与它们的质量乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
6. 雪崩原理：当物体上的压力大于它承受的极限时，会发生雪崩。
7. 质量守恒定律：在任何封闭系统中，质量不会凭空增加或减少，只会转化形态。
8. 能量守恒定律：在任何封闭系统中，能量不会凭空增加或减少，只会转化形态。
9. 动量守恒定律：在任何封闭系统中，动量的总和在时间变化过程中保持不变。
10. 波尔定律：原子的电子只能存在于特定的能级上，能级间的距离越大，对应的能量差越大。
11. 热力学第一定律：能量不能凭空产生或消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
12. 热力学第二定律：自然界中，熵（系统的无序程度）总是增加的。
13. 斯特藩-玻尔兹曼定律：物体的辐射功率与其绝对温度的四次方成正比。
14. 欧姆定律：电流强度与电压成正比，与电阻成反比。
15. 电场定律：电场强度与电荷量的比例成正比，与距离的平方成反比。
16. 磁场定律：磁场强度与电流的乘积成正比，与距离的立方成反比。
17. 法拉第电磁感应定律：磁场变化会在闭合电路中产生感应电动势。
18. 焦耳定律：电功率等于电流的平方乘以电阻的大小。
19. 伽利略运动定律：物体在没有外力作用下，保持原来的速度和方向做匀速直线运动。
20. 弗莱明左手定则：带电粒子在磁场中受到的力是垂直于电流方向和磁场方向的。
21. 湿度定律：相对湿度与空气中水蒸气的压强之间存在一定的关系。
22. 斯涅耳定律：反射光线与折射光线所在平面的夹角等于入射角。
23. 斯托克斯定律：物体在流体中受到的阻力与速度成正比。
大学物理-验证马吕斯定律测量蔗糖溶液的旋光率实验报告
偏振光实验报告——验证马吕斯定律测量蔗糖溶液的旋光率【实验目的】测量蔗糖水溶液在特定温度及波长的光源的旋光率，验证蔗糖溶液的旋光度与其浓度成正比。
【实验原理】振动面的转角ϕ与管长L 和溶液的浓度c 成正比：ϕ=[]cL α（1）其中比例系数[]α叫做该溶液的旋光率，且[]α＞0表示右旋。
在旋光物质中线偏振光沿光轴传播时可以分解成左旋光和右旋光（L 光和R 光）。
由于旋光性物质具有不对称性，即有使光向相反方向转动的镜像物质的碳原子，导致它们的传播速度L υ,R υ略有不同，或者说两者的折射率不同，因而经过旋光性物质时产生不同的相位滞：dn LLλπϕ2=dn RR λπϕ2=式中d 为旋光晶片的厚度或盛裝旋光溶液容器的长度。
当光束穿出旋光性物质后，左、右旋圆偏振光可以合成为一个线偏振光，其偏振方向在L E →，R E →瞬时位置的角分线上。
从图中看出，次方向相对原来的竖直方向转过了一个角度φ，其大小为()()d n n L R L R -=-=λπϕϕφ21当L R n n >时，φ>0，物质是左旋的；当L R n n <时，φ<0，物质是右旋的，这样，存在镜像形式的物质的旋光性便得到了解释。
实验中可通过更换浓度长度积法测旋光率：因为ϕ=[]cL α，实验中我们可以通过改变cL 值，即浓度长度积的大小得到相应的旋光度，并将旋光度的测量值与对应的cL 值做线性拟合，以cL为横轴，旋光度为纵轴，则斜率为旋光率。
旋光仪的结构和工作原理：光线从光源投射到聚光镜、滤色镜、起偏镜后变成平面偏振光再经过半荫片分解成o光和e光，视场中出现二分视界，通过转动手轮找到暗视场（因为人眼在较暗的环境下对亮度的微小变化感觉特别灵敏，因而实验中选择视场作为角度测量的基准以减小角度测量误差）。
这时找到暗场并记录下此时的角度测量数据φ1，然后再放入装有旋光物质的测试管，此时两种线偏振光都会以相同的旋光度旋转相同的角度，暗场会消失，从目镜中能观察到半边亮半边暗的不同亮度。
大学物理下册基本概念定律归纳总结
大学物理下册基本概念定律归纳总结大学物理下册基本概念定律归纳总结大学物理下册基本概念定律归纳总结一．1. 电偶极子模型：是指电量为q、相距为d的一对正负点电荷组成的电结构，电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷。
2. 电介质模型（木有）3. 电容器是装电的容器，是一种容纳电荷的器件。
4. 磁偶极子模型：磁偶极子是类比而建立的物理模型。
由于没有发现单独存在的磁单极子，因此磁偶极子的物理模型不是两个磁单极子，而是一段封闭回路电流。
磁偶极子模型能够很好地描述小尺度闭合电路元产生的磁场分布[1] 。
5. 抗磁质：磁介质中的磁感应强度由于磁介质的存在而削弱了，这类磁介质称为抗磁质。
顺磁质：磁介质中的磁感应强度由于磁介质的存在而增强了，这类磁介质称为顺磁质。
铁磁质：磁介质中的磁感应强度由于磁介质的存在而增强了成千上万倍，这类磁介质称为铁磁质。
6. 位移电流是电位移矢量随时间的变化率对曲面的积分。
7. 涡旋电场：涡旋电场是由变化的磁场所产生，既变化的磁场在其周围也会激发一电场，叫做感应电场或涡旋电场。
8. 霍尔效应：当电流垂直于外磁场方向通过导体时，在垂直于磁场和电流方向的导体的两个端面之间出现电势差的现象称为霍尔效应9. 光栅由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学器件称为光栅。
10. 偏振光：我们把光在与传播方向相垂直的平面内的各种振动状态称为光的偏振。
11. 光电子：光电子学是指光波波段，即、可见光、和软X射线波段的电子学。
（没有光电子）12. 德布罗意波：物质波，又称德布罗意波，是，指空间中某点某时刻可能出现的几率，其中概率的大小受波动规律的支配。
13. 量子力学波函数：指给定系统的能够完整描述该系统的，即描述该系统的全部可测量的物理量的具体情况，亦即该系统的能量、动量、角动量、位置等等物理量到底是多少乃至它们怎样随时间而变。
二．1. 电场：是电荷及变化周围空间里存在的一种特殊物质。
它是客观存在的，电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。
大学物理实验偏振光实验报告
大学物理实验偏振光实验报告大学物理实验偏振光实验报告引言：偏振光是一种特殊的光，它的电场振动方向只在一个平面上，与普通光的电场振动方向不同。
在大学物理实验中，我们进行了偏振光实验，通过观察光的偏振现象，深入了解了光的性质和行为。
本报告将详细介绍实验的目的、原理、实验步骤、实验结果和分析。
实验目的：1.了解光的偏振现象和特性；2.学习使用偏振片和偏振片组成的光学器件；3.观察偏振光的现象，验证马吕斯定律。
实验原理：偏振光的产生可以通过偏振片实现，偏振片是一种能够选择性地通过特定方向振动的光的光学器件。
当普通光通过偏振片时，只有与偏振片振动方向平行的光能够通过，垂直于振动方向的光则被阻止通过。
这样，就可以将普通光转换为偏振光。
实验步骤：1.准备实验所需材料：偏振片、光源、光屏、旋转台等；2.将光源放置在旋转台上，使其射出的光通过偏振片；3.调整旋转台，观察光通过偏振片后的变化；4.在光屏上观察光的强度分布；5.旋转偏振片，观察光的强度变化。
实验结果：通过实验观察，我们得到了以下结果：1.当偏振片与光源之间的角度为0°或180°时，光通过偏振片的强度最大；2.当偏振片与光源之间的角度为90°或270°时，光无法通过偏振片；3.在其他角度下，光通过偏振片的强度介于最大值和最小值之间；4.旋转偏振片，光的强度会随之变化。
实验分析：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1.偏振片具有选择性地通过特定方向振动的能力，只有与振动方向平行的光能够通过；2.当光通过偏振片时，光的强度会随着偏振片与光源之间的角度变化而变化；3.马吕斯定律指出，通过两个偏振片的光强度与两个偏振片之间的角度有关，光强度最大时，两个偏振片的角度相同或相差180°，光强度最小时，两个偏振片的角度相差90°或270°。
结论：通过本次偏振光实验，我们深入了解了偏振光的性质和行为。
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检
偏
起偏器
检偏器
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律
三、 马吕斯定律
自然光
线偏振光
I0
I
..
第14第章七波章动静光电学场
A0
aA
A0
A
起偏器
检偏器
a
检偏器前偏振光振动方向与检偏器偏振化方向之间
的夹角。
AA0cosa
I
I0
A2
A
2 0
cos2 a
A A0
马吕斯定律
cos a
为 I 0 ，试求由系统出射的光强是多少？
I0
I0 / 2
•• •
M
P
N
I 0 cos2 t
2
• • • ••• AA0cosa
I
I0
A2
A
2 0
cos2 a
一束光强为
A cos a
A0
马吕斯定律
I0 cos2 2
I I0cos2a
I的0 自然光透过
I0
t
cos2(900 t)
M
O
I0
2
检偏器，透射光强为： I 0 / 2
I0 / 2 N 300
II'cos2300
600
N N ' I ' I0 cos2 300
2
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
振讨讨片论论转p 2动，在p光2两强透块为过正I交p0 3偏的的振自光片然强光pI1垂,与p直转3 之入角间射的插于关入偏系另振. 一片块p 1偏，
.. .. .. . .
二、 偏振片起偏和检偏 马吕斯定律 1. 起偏与检偏: 起偏 ——从自然光获得偏振光 检偏 ——检查某束光是否是偏振光；
起偏振器 ——从自然光获得偏振光的装置； 检偏振器 ——检查某束光是否是偏振光的装置。
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
60o 30o
1 3
M
N
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
例2. 使自然光通过两个偏振化方向成 600 角的偏振片， 透射光强为Ie。今在这两个偏振片之间在插入另一偏振片， 它的偏振化方向与前两个偏振片成 300 角，试求入射光强 和插入另一偏振片后的透射光强各为多少？
各种振动方向的光出现的机会相等， 沿同一振动方向的原子光波列的强度与振 动方向无关，称这种光为自然光。
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
自然光可以分解为两束相互独立的、等振幅的、振动 方向相互垂直的线偏振光，这两线偏振光的光强等于自然 光光强的一半。
2. 偏振片
涂有金鸡纳霜或碧硒（电 气石）等材料的簿膜
透明玻璃片
二、 偏振片起偏和检偏 马吕斯定律 1. 起偏与检偏: 起偏 ——从自然光获得偏振光 检偏 ——检查某束光是否是偏振光；
起偏振器 ——从自然光获得偏振光的装置； 检偏振器 ——检查某束光是否是偏振光的装置。
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电涂定荷有律守金鸡恒纳定霜律或碧第硒1（4第章电七波章动静光电学场
2. 偏振片
气石）等材料的簿膜
自然光
透明玻璃片
偏振片特点：
有一个特定的方向， 只让平行于该方向的振动 通过。
这一特定的方向 称为偏振化方向.
偏振化方向
偏振光
Hale Waihona Puke 偏振片的用途 a) 作起偏振器 b) 作检偏振器
自然光 I0
自然光 I0
I0
I0/2
II0/02/2
偏振光
I0/2
不变暗
I0/2
变暗
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
平面偏振光的表示法：
❖ 光矢量在屏平面内
......... ❖光矢量与屏平面垂直
❖光矢量与屏平面斜交
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
部分偏振光： 如果将自然光中的两个垂直分量中的其中一个分量
部分地削弱，所得的光线称为部分偏振光。 部分偏振光表示法：
1 IX IY 2 I0
• •••••
2. 自然光：
原子发光是随机的，在普通光源中不同原子发出的光 波列，它们的频率、初相位、振动面、传播方向及波列长 度都可能不同。
各种振动方向的光出现的机会相等， 沿同一振动方向的原子光波列的强度与振 动方向无关，称这种光为自然光。
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
•• 讨论：光强的调制
在透振方向正交的起偏器M和检偏器 N 之间，插入
一片以角速度 旋转的理想偏振片P，入射自然光强
为 I 0 ，试求由系统出射的光强是多少？
• • • I出 （ I0/2)cos2 tsin 2 t
II33 I8 I0 2(s2ci2 oa sn a s1 2 inIa 0c )2 o 2a 1 8Is s 0sii2 n a n 22a
a 若 在 0~2π间变化， I 3 如何变化？
a0,π,π,3π,
22
I30
aπ,3π,5π,7π,
44 4 4
I3I8 0
I0
p1
p3
a p 1
p2
p3
I0
p1
I1
I p 2
2
p3
I3
I1
1 2
I0
I2 I1co2as
I0 2
cos2
a
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
I0
p1
I1
I p 2
2
p3
I3
a p 1
p2
p3
I2
I0 2
cos2a
I3I2co2s(π2a)
❖光矢量与屏平面斜交
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
部分偏振光： 如果将自然光中的两个垂直分量中的其中一个分量
部分地削弱，所得的光线称为部分偏振光。
部分偏振光表示法：
.. .. .. . .
如果所有光矢量都在一个平面内振动 称这种光线为线偏振光或平面偏振光。
I I0cos2a
M
一束光强为
I
的自然光透过检
0
偏器，透射光强为： I 0 / 2
I0 • • • O
•••
I0 2
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
•• 讨论：光强的调制
在透振方向正交的起偏器M和检偏器 N 之间，插入
一片以角速度 旋转的理想偏振片P，入射自然光强
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
§14-9 光的偏振性 马吕斯定律
一、 自然光和偏振光 • 光的偏振性 •• 电磁波是横波
1. 机械横波与纵波的区别
E
v
r
H
机
械
纵波 振动方
波 穿
向相对传播方向 具有对称性；
过
横波 振动方
狭
向相对传播方向
缝
不具有对称性.
I0
I0 / 2
(I0/8)(sin22t)
M
P
N
t=00、900、1800、2700 时，输出光强为零。
I 0 cos2 t
2
t=450、1350、2250、3150 时，输出光强最大为I 0 / 8 。
I 0 c o s 2 t cos2(900 t) 2
每旋转偏振片P 一周，输出光强有“四明四零”。
自然光可以分解为两束相互独立的、等振幅的、振动
方向相互垂直的线偏振光，这两线偏振光的光强等于自然
光光强的一半。
1 IX IY 2 I0
• •••••
平面偏振光：
如果所有光矢量都在一个平面内振动
称这种光线为线偏振光或平面偏振光。
平面偏振光的表示法：
❖ 光矢量在屏平面内
......... ❖光矢量与屏平面垂直
I 10
•• •
I10 / 2 30 0
I1
I10 2
cos2
300
I 20
•• •
M
N
I 20 / 2 6 0 0
I2
I20 2
cos2
600
M
N
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
例2. 使自然光通过两个偏振化方向成 600 角的偏振片，
透射光强为Ie。今在这两个偏振片之间在插入另一偏振片， 它的偏振化方向与前两个偏振片成 300 角，试求入射光强
解： 设两束单色自然光的强度分别为 I 1 0和
I1
I10 2
cos2
300
I 10
•• •
I10 / 2 30 0
I .2 0
I1
I10 2
cos2
300
I2
I20 2
cos2
600
I1 I2
I 20
•• •
M
N
I 20 / 2 6 0 0
I2
I20 2
cos2