物理中分為那幾種學?都是什麼?公式有什麼?難嗎

2021-03-19 18:19:52 字數 7263 閱讀 1240

1樓:匿名使用者

物理的範圍很廣的。

古典的有力學,聲學,光學,電磁學

現代的量子力學,相對論等等等

公式很多,最基本的有牛頓的力學方程,麥克斯韋的電磁方程,量子力學的薛定諤方程,愛因斯坦的質能方程等等。

物理是很有挑戰性的,也是很有樂趣的

2樓:桓墨先生

分很多種的,主大類有力學,熱學,光學,電學,運動學,每一類都有很多分支,難度還是有的,想學精要下功夫

3樓:匿名使用者

力學、熱學、電磁學、光學、原子物理(有的叫現代物理)。

世上無難事,只怕有心人。

4樓:匿名使用者

初、高中主要學習力學、熱學、光學、電磁學、原子物理學的基礎理論,大學分的更具體,如力學基礎、理論力學、熱力學、量子力學、統計物理學、電動力學、流體力學、固體物理學。。。。等等。主要研究物質運動的規律,物質間的相互作用的形式,揭示各種物理現象的內在本質。

公式不一而足。入門不難,只要有興趣,深造也是可以辦得到的。

大學物理公式有哪些?

5樓:yangzhi涯

熱力學第一定律:δe=q+a ;

熱力學第二定律:孤立系統:δs>0;

理想氣體狀態方程:p=nkt(n=n/v,k=r/n0) ;

磁感應強度:b=fmax/qv(t);

薄膜干涉:2ne + λ/2  =kλ(亮紋);

機械能:e=ek+ep;

角速度與速度的關係:v=rω ;

動能:mv2/2 ;

光電效應方程:hν= mv2+a 等。

物理分類簡介

1、牛頓力學與理論力學:研究物體機械運動的基本規律及關於時空相對性的規律

2、電磁學與電動力學:研究電磁現象,物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律

3、熱力學與統計力學:研究物質熱運動的統計規律及其巨集觀表現4、相對論:研究物體的高速運動效應以及相關的動力學規律5、量子力學:

研究微觀物質運動現象以及基本運動規律6、此外,還有:粒子物理學、原子核物理學、原子與分子物理學、固體物理學、凝聚態物理學、鐳射物理學、等離子體物理學、地球物理學、生物物理學、天體物理學等等。

6樓:匿名使用者

概念(定義和相關公式)

1. 位置向量: ,其在直角座標系中: ; 角位置:θ

2. 速度: 平均速度: 速率: ( )角速度:

角速度與速度的關係:v=rω

3. 加速度: 或 平均加速度: 角加速度:

在自然座標系中 其中 (=rβ), (=r2 ω)

4. 力: =m (或 = ) 力矩: (大小:m=rfcosθ方向:右手螺旋法則)

5. 動量: ,角動量: (大小:l=rmvcosθ方向:右手螺旋法則)

6. 衝量: (= δt);功: (氣體對外做功:a=∫pdv)

mg(重力) → mgh

-kx(彈性力) → kx2/2

f= (萬有引力) → =ep

(靜電力) →

7. 動能:mv2/2

8. 勢能:a保= – δep不同相互作用力勢能形式不同且零點選擇不同其形式不同,在預設勢能零點的情況下:

機械能:e=ek+ep

9. 熱量: 其中:摩爾熱容量c與過程有關,等容熱容量cv與等壓熱容量cp之間的關係為:cp= cv+r

10. 壓強:

11. 分子平均平動能: ;理想氣體內能:

12. 麥克斯韋速率分佈函式: (意義:在v附近單位速度間隔內的分子數所佔比率)

13. 平均速率:

方均根速率: ;最可幾速率:

14. 熵:s=klnω(ω為熱力學機率,即:一種巨集觀態包含的微觀態數)

15. 電場強度: = /q0 (對點電荷: )

16. 電勢: (對點電荷 );電勢能:wa=qua(a= –δw)

17. 電容:c=q/u ;電容器儲能:w=cu2/2;電場能量密度ωe=ε0e2/2

18. 磁感應強度:大小,b=fmax/qv(t);方向,小磁針指向(s→n)。

定律和定理

1. 向量疊加原理:任意一向量 可看成其獨立的分量 的和。即: =∑ (把式中 換成 、 、 、 、 、 就分別成了位置、速度、加速度、力、電場強度和磁感應強度的疊加原理)。

2. 牛頓定律: =m (或 = );牛頓第三定律: ′= ;萬有引力定律:

3. 動量定理: →動量守恆: 條件

4. 角動量定理: →角動量守恆: 條件

5. 動能原理: (比較勢能定義式: )

6. 功能原理:a外+a非保內=δe→機械能守恆:δe=0條件a外+a非保內=0

7. 理想氣體狀態方程: 或p=nkt(n=n/v,k=r/n0)

8. 能量均分原理:在平衡態下,物質分子的每個自由度都具有相同的平均動能,其大小都為kt/2。

克勞修斯表述:不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不產生其它影響。

開爾文表述:不可能從單一熱源吸取熱量,使之完全變為有用的功而不產生其它影響。

實質:在孤立系統內部發生的過程,總是由熱力學概率小的巨集觀狀態向熱力學概率大的狀態進行。亦即在孤立系統內部所發生的過程總是沿著無序性增大的方向進行。

9. 熱力學第一定律:δe=q+a

10.熱力學第二定律: 孤立系統:δs>0

(熵增加原理)

11. 庫侖定律:

(k=1/4πε0)

12. 高斯定理: (靜電場是有源場)→無窮大平板:e=σ/2ε0

13. 環路定理: (靜電場無旋,因此是保守場)

θ2 i

r p o r

θ1 i

14. 畢奧—沙伐爾定律:

直長載流導線:

無限長載流導線:

載流圓圈: ,圓弧:

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 x

① 旋轉向量法:

a a1 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:

ip n1 ip+γ=90°

n2 γ 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/n1

3. 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。

y δy

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)

y dθ f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

n3 δ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:

∑』系→∑系 ∑系→∑』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:

∑』系→∑系:

∑系→∑』系:

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