物理教材比较阅读(翰林)5

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物理教材比较阅读(翰林)5

教学|〖基础物理〗 qiusir 2022

翰林出版的这套物理教材，力度不如之前看到的版本，至少从图的设计和配置质量上看，更像一本质量还不错的教辅，和看过的其他版本差一个档次，所以才不敢分享？不过内容主体还是很优秀。当然也可能是这是之前看过多个版本导致审美疲劳了。
高中物理（全）
COSPLAY科学家角色

ch1科学的态度与方法
科学的发展至今已约二千五百年...（泰勒斯）
十八世纪前，西方是以1公升的纯水质量为1kg...普朗克常数作为质量单位的重要参考量，透过它可以用秒与米定义出千克。
西元前六世纪左右，泰勒斯说“水是万物之本”，开创了古希腊自然哲学，被史学家视为物理学的思想起源。

哥白尼认为，“整个宇宙背后可由数来反映呈现。凡数学上为真的，在真实世界与天文学上，亦必为真。”
从十七世纪起，物理学就利用伽利略的数学观和笛卡尔的机械论此两种方法。大约五十年后，牛顿在他的《自然哲学的数学原理》一书中提出了运动定律和万有引力的两大突破。（父母都是物理老师的那很乖的高三学生，某日考完三模，很认真问我伽利略和牛顿谁更老...）

物理学的诞生：西元前六世纪泰勒斯认为自然世界，可藉着概念与论据来理解，是物理学的起源。
天文学的启发：以数学的完美与简洁性，作为天文学的基础与依据，改变了西方长久以来的思考模式，并造就了科学革命。
科学革命的数学观：伽利略以落体运动应遵循最简单的数学关系，作为认识大自然的方法。
机械论：十七世纪的笛卡尔主张，仅由占有空间的质点与其运动的概念可完全描述自然现象。
古典物理的奠定：牛顿统合了数学方法与机械论，提出运动定律与万有引力定律，让物理学成就达到了巅峰，是古典物理学的集大成者。
能量的转换：焦耳透过实验，认为功与热可以相互转换，热因此可视为一种能量。

1900年12月14日

ch2物质的组成与交互作用
在两千五百多年前，希腊人最早认为物质是由一种基本元素---水，或由四种元素---水、火、土、气，以不同比例组合而成。另一派希腊人则主张万物皆由极小的、不可分割的原子组成。但他们这些观点纯粹是由逻辑思辨的论述得来，尚无实验证据支持。
1803年英国科学家道尔顿提出元素皆由不可分割的原子组成...他是第一位将元素、原子与重量三种概念结合在一起的科学家...
第一次证明原子存在的有力证据是由一位植物学家布朗在1827年发现的...1905年爱因斯坦利用数学方法，开始处理水粒子对花粉所造成的碰撞效应，并计算出化学家所假定的阿伏伽德罗常数。1908年，法国物理学家佩兰利用实验证实爱因斯坦的计算与观测吻合。
（质子（英语：Proton，日韩汉字称作阳子、阳性子...卢瑟福命名这新发现的基础粒子为“proton”，来自于希腊字“πρῶτον”意思是“第一”...普劳特用英语称氢原子为"protyle"，其原本拉丁文的意思为基础物质。）

ch3物体的运动
伽利略：我的目的是要从一个非常古老的课题，开启一门崭新的科学；在自然界里，或许没有比运动更古老的议题。
弹力elastic force 或回复力 restoring force
（世上无男士只怕心有人---Laura）

“没有遇到阻止”或“制止”等词语来表示不受外界干扰的影响，牛顿在1686年称它为力force

ch4电与磁的统一
欧几里得（Eucild,256BC-325BC）曾操作光学实验，并利用几何学方法，来研究反射定律的光学理论等。
周期波
哥本哈根市中心区的奥斯特公园
1821年，法拉第在备忘录上写着：“我是不是在证明一种根本不存在的东西？”
楞次Emil Lenz于1833年指出，“如果穿过金属封闭线圈内的磁力线数目产生变化时，则在线圈上就会产生应电流，而应电流形成的磁场总是抵抗原有磁场的变化。”（感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。）
麦克斯韦生于法拉第发现电磁感应的哪一年，似乎要来成为法拉第的接班人...

Postcard-from-Maxwell-to-Tait
ch5能量
kinetic energy gravitational potential energy mechanical energy thermal energy chemical energy electric energy luminous energy
西弗，测量人体辐射的吸收计量的单位，用来表示辐射线能量对细胞伤害的程度。
一般人每年辐射计量应该在5毫西弗以下。
Light-emitting diode LED
ch6量子现象
1886年发现以紫外线照在金属板上，可以让带负电的粒子脱离金属板，使金属板带正电，后来汤木生证实放出的带负电的粒子即为电子。
（查尔斯·笃费做实验于1733年发现，假若被丝绸摩擦后的玻璃对于带电的金叶片呈现出排斥的现象，则被羊毛摩擦后的琥珀会对这带电的金叶片呈现出吸引的现象。他从这结果与很多其它类似结果推断，大自然有两种不同的“电”，他称由丝绸摩擦玻璃生成的电为玻璃电，由羊毛摩擦琥珀生成的电为树脂电。）
（1871年，德国物理学者威廉·韦伯建议，原子是由一个带正电的亚原子粒子与一个带负电的核心物质所组成...爱尔兰物理学者乔治·斯桐尼从研究电解现象获得结论，电解物质所涉及的电量是以离散的形式呈现，这意味着一种基本电量表现于大自然的物理行为之中，这基本电量是氢离子所带的电量，与电解物质的种类无关。他又于1891年提议，将这基本电量命名为“electron ”（电子）。）
（剑桥大学卡文迪许实验室的约瑟夫·汤姆孙于1897年重做赫兹的1883年实验。使用真空度更高的真空管和更强的电场，他观察出阴极射线的偏转，并计算出组成阴极射线的粒子的荷质比e/m。由汤姆孙建议电子为组成物质的基础粒子，并且做实验确切证实他的论述，他被公认为电子的发现者。电子是人类发现的第一种基础粒子。）
爱因斯坦的光子说成功地解释了光电效应，获得1921年诺贝尔物理学奖。（中学涉及到诺奖的物理内容，电子发现、中子发现、正电子发现、康普顿效应...）

两束γ射线对撞后（无法呈现在照片中，产生一对电子（小螺旋）与正电子（大螺旋），以及同时撞出原子内电子（长线）的清晰运动轨迹。）

$0.511Mev$

选修物理
ch1热学
热和温度这两个观念极易混淆不清，荷兰人布尔哈夫(Boerhaave 1668-1738)认为热像一种会流动的物质，称为热质caloric...苏格兰化学家布莱克(Black 1728-1799)成功理清温度和热量这两个概念。
$1atm=1.013\times10^5$ 1013百帕
$T(K)=273.15+t(^\circ C)$
$F_1 \frac{2L}{v_{1x}}=2mv_{1x}$ ， $F_1=\frac{mv_{1x}^2}{L}$ ， $P=\frac{F}{A}=\frac{Nm\bar{v_{x}^2}}{V}$ ， $P=\frac{1}{3}\rho \bar{v^2}$ （气体压强后我们感受到的风力的关联因素）
$\bar{E_k}=\frac{3PV}{2N}=\frac{3nRT}{2N}=\frac{3RT}{2N_0}=\frac{3}{2}kT$

ch2波动

$v=\sqrt{\frac{F}{\mu}}$ 波速与弦上的张力F和弦单位长度的质量/线密度μ有关。
波峰 crest 波谷 trough 振幅 amplitude 周期 period 密部 compression 疏部 rarefaction

荷兰人Huygens 1629-1695

波前上的每一点可以视为微小子波的波源，子波并以整体的波速向波之行进方向扩展。下一时刻的波前与各子波相切的曲面。

ch3声波
$v=331+0.6t$ （大陆一般只提到15℃空气中声速340m/s）
弦乐器是利用弦线的振动来发声，但是弦线很细，振动产生的能量太小...通常会加装共鸣箱(resonance box)。
一根弦线的两端固定，只有形成驻波（因为两端固定，则两个固定端必须是波节的位置）的振动才能维持较久，平常听到的乐音就是这些驻波发出的。
由 $\frac{n}{2}\lambda=L$ ， $v=\sqrt{\frac{F}{\mu}}$ ， $v=\lambda f$ 等得到 $f_n=\frac{n}{2L}\sqrt{\frac{F}{\mu}}$ （这里给出了证明[?]）
n=1的频率最小，音调最低，成为基音或第一谐音。
纵使弦线的张力、粗细都已经固定，我们亦可以改变弦线振动部分的长度，来调整基音的频率，弦乐器以手指按弦来控制音调高低。
管乐器
当振源的振动频率和管柱的固有频率相同时，引起空气在管柱内共振，此振动经反射后，在管柱内形成驻波，其他频率的振动则很快消失。
为要让外界听到管乐器内空气柱振动的声音，所以管柱必须开口，有些在两端都开口，例如笛子，称为开管空气柱。有些只有一端开口，例如喇叭，属于闭管空气柱。

当驻波传送到开口端外侧时，因与外界相通，驻波散布到广大空间，气体压力迅速变成几乎为固定值的大气压力，因此开口端为驻波压力的波节所在。而气体压力变化的波节，则为该处气体唯一的波腹。
虽然空气柱内的驻波为一种纵波，每个质点的位移方向与横波不同，若将质点的位移方向旋转90°，可得与横波完全相同的波形。
对于开管空气柱，

$n\frac{\lambda}{2}=L$ 对于闭管空气柱，

$m\frac{\lambda}{4}=L$

ch4几何光学
凹面镜 concave mirror 凸面镜 convex mirror 球面镜 spherical mirror

$f\approx \frac{R}{2}$
球面镜成像

$\frac{1}{p}+\frac{1}{q}=\frac{1}{f}$

光彩夺目的钻石，是因为阳光在其内经过多次全反射所造成的现象。

ch5物理光学
西元1665年，意大利人格里马迪发现边缘为直线的不透明物体的影子边缘出现明暗交替的带状情况---绕射，同一时期，虎克发现了薄膜干涉...1690年惠更斯的光学著作中也完全没有提及绕射一词，主要关注的是在波动理论中如何解释光的直进性质。

科学自古以来不是为了要解决物质需求之实用目的而发生的，一如柏拉图和亚里士多德所言，“天文学的真正目的不是为了使我们享受日常的舒适生活，而是为了提高对那些仅凭知识就可以理解事物的思考能力。”“智慧就是有关原理与原因的科学。”
爱因斯坦：“把人们引向艺术和科学的最强烈动机之一，就是要逃避日常生活中令人厌恶的粗俗和使人绝望的沉闷，是要摆脱人们自己反复无常的欲望桎梏。一个修养有素的人渴望逃离个人生活，而进入客观知觉和思维的世界...”

由于屏幕甚远，故自点1（下边缘）与点1'（中线处）发出的光线可视为平行，此两光线之光程差为 $\frac{W}{2}sin\theta$ ，同理234...单缝衍射第一条暗纹出现的位置，可由顶端与中央处所发出的光波的光程差来决定，若 $\frac{W}{2}sin\theta=\frac{\lambda}{2}$ ( $Wsin\theta=\lambda$ )，光波产生破坏性干涉，其余自单缝所发的光均可以22'等此种配对所覆盖，且每队之光程差均为半波长。
第二条暗纹发生的位置，可以借着将狭缝宽度分成四个区域来诠释， $\frac{W}{4}sin\theta=\frac{\lambda}{2}$ ，( $Wsin\theta=2\lambda$ )...单缝衍射实验发生暗纹的条件： $Wsin\theta=n\lambda$ (n=1,2,3,...)
若以暗纹至屏幕中央的距离y来描述，当L>>y， $sin\theta\approx tan\theta=\frac{y}{L}$ ，或 $W\times\frac{y}{L}=n\lambda$ ，得 $y=\frac{L}{W}n\lambda$ ，除中央亮带之外，个亮带为相邻两暗纹距离
$\Delta y=\frac{L}{W}\lambda$ ，中央亮带宽度为此宽度二倍。
双缝干涉 $\Delta y=\frac{L}{d}\lambda$ 。单缝绕射 $\Delta y=\frac{L}{W}\lambda$ ，狭缝宽度愈细，则中央亮带宽度愈宽...

ch6静电学
此带电体在其附近，形成了一个特殊的场域或场field...测试正电荷 testing positive charge

（这种方法推导平方反比力的功和积分的方法比，学生可能更容易接受。）

（这种用变化量的表达和之前的动能定理等形式有统一性。）

电势差/电位差(potential difference) 电压 voltage
带电物体借着静电感应，可以吸引不带电物体。
（麦克斯韦和赫兹的寿命都不算长...）
ch7电流、电阻与电路
电流和电位差的概念在十八世纪已经形成，但当时在导线上产生电流的方法为起电器或莱顿瓶的暂短放电...伏打电池的发明，提供了产生稳定而连续电流的电源。
通常金属导体内的自由电子宛如气体中的分子，不断的在作热运动，平均速率甚至可达

$10^5~10^6$ m/s...
电子或电荷在电场方向上的平均速度称为漂移速度drift velocity，由于电子会不断地狱导线内的原子或其他电子相互碰撞，使得漂移速度远比热运动速率小得多，约为

$10^{-4}~10^{-5}5$
1780年，意大利解刨学教授贾发尼以黄铜制的解剖刀碰触铁盘中的青蛙，发现青蛙腿有抽搐现象，伏打对此继续研究...
使得正电荷从低电位处被驱动至高电位处，这和正电荷在电场中，自然地从高电位处流向低电位处的方向相反，表示电池会对流动的电荷做功。电池的存在使得电荷可以在电路中连续的流动，这种驱使电荷持续流动的能力，称为电动势（elecromotive force，简称emf）
电路上任意两点的电位差，有时也成称为电压，电池两端的电位差，称为端电位差(terminal potential difference)或端电压。
电荷经由电池的一端至电池的另一端所获得的的能量

$q\varepsilon$ ，有一部分会因阻碍消耗成热，使得电荷在电池两端的电位能差小...
导体的电阻率约为

$10^{-8}~10^{-6}$ Ω·m，绝缘体的电阻率大于

$10^{8}$ Ω·m
（铜的电阻率随温度线性变化）

德国人Kirchhoff在1848年提出了克希何夫定则，他从电荷量守恒及能量守恒的观点，提供了解决复杂电路的数学方法：
电路中两条还有两条以上的导线交会而成的点，称为结点junction。若我们将流入结点的电流为正，流出结点的电流定位负，

$I_1+I_2+I_3+\cdot \cdot \cdot=0$ (

$I_{in}=I_{out}$ )
环绕任何一个封闭回路，通过各个元件两端的电位变化总和为零。

$\Sigma V=0$
惠斯通，法国人 1802~1875

ch8电流的磁效应
两条平直导线相距d，各载电流为I1、I2，所受磁力量值为

$F=I_2LB_1=\frac{\mu_0I_1I_2}{2\pi d}L$
检流计(galvanometer)主要功能是用来检查是否有微弱电流，同时可以判定微弱电流的方向。

ch9电磁感应
西元1820年奥斯特发现电流的磁效应之后，人们才更深刻的认识到电与磁关联性。1921年，法拉第就在其笔记中提出这样的疑问：“利用磁场是否可产生电流呢？”1830年美国的中学教师亨利由实验中发现变化的磁场会产生电流的现象。1831年，法拉第经由亨利类似的实验指出变动的磁场也额可以产生电动势，进而在封闭的线圈上会产生电流，这就是所谓的电磁感应现象。麦克斯韦将所有电生磁、磁生电之间关系式，连同库伦定律、安培定律（在真空中载流导线所载有的电流，与磁场沿着环绕导线的闭合回路的路径积分，两者之间的关系），在1864年集成为一套完整的电磁场理论。
$\Phi=\vec{B}\cdot\vec{A}=BAcos\theta$ （所以磁通量的正负问题和功类比）
西元1855年，物理学家麦克斯韦发表他在电磁理论上的第一篇论文，尝试为法拉第的电磁感应磁力线模型及楞次定律判断电流方向的方法，提供清晰的数学形式。 $\varepsilon=-\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$
（大陆教材上：德国物理学家纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，于1845年和1846年先后提出 $E=-\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$ ）
1、磁场的量值岁时间而变化；2线圈的面积随时间而变化；3、磁场与线圈面法线的夹角随时间改变。

（及早尝试用导数和积分而不纠结与繁复的计算，或许对学生理解关键的物理原理更为必要呢。）
接受输入电流的线圈，称为主线圈（primary coil），与交流电源相连接；传送输出电流的线圈吗，称为副线圈（secondary coil）...主线圈中感应出的电动势

$\varepsilon=-n_1\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$ ...
静止的电荷在空间产生稳定电场；稳定的电流在空间产生稳定的磁场。这些电场、磁场不随时间改变，分别称为静电场、静磁场。
ch10近代物理的重大发现

classical physics 古典物理 modern physics 近代物理
汤木生：在阴极射线中我们可以得到一种新状态的物质，它是比一般气体状态更细微的物质，不论他来自于氢气、氧气或其他气体，此物质也是组成所有化学元素必备的成分。
汤木生的观点很快地被大家接受，许多物理学家并使用1891年Stoney所提出电量单位的名词电子electron（原意为琥珀）

X射线刚被发现，画家笔下的群居图，显示着一股恐惧不安。
普朗克1900年12月14日提出振子能量为不连续值，且受限制仅为一个固定能量子hf的整数倍，并称振子能量被量子化。当时的伟大物理学家荷兰人劳伦兹H.Lorentz评论说：“我们一定不要忘记，有这样灵感观念的好运，只有那些刻苦工作和深入思考的人，才能得到。”

功函数work function W是电子脱离金属表面所需要最小能量。
光电效应最常见的应用是在太阳能电池...

ch11原子结构与原子核
1913年原子理论所开创出的定态、角动量量子化与能阶跃迁三个新颖观念，至今依然适用。
拉塞福的原子行星模型，除了无法诠释氢原子光谱并非连续光谱外，也无法解释原子稳定存在的原因。
首先打破僵局的是一位瑞士中学教师巴尔末，后经物理学家里德整理...
1912年在拉塞福实验室里工作的年轻学者波尔Niles Bohr“但给我一看到（朋友介绍给我的）巴尔末公式，我对整个事情就豁然开朗了...看来有必要引进一个大异于古典点此概念的量，到这些定律中来，这个量就叫做普朗克常数，引进这个量后，原子中电子的稳定状态，这个问题就发生了根本的变化。”1913年，波尔提出三个革命性的观念：定态、量子化及跃迁。
互补原理：以波与粒子的观点来描述物理现象的方式为互补，我们需使用词两种观念才能完整说明自然界的许多现象，但却不可同时以波与粒子，来描述单一的物理现象。
大约在1920年，拉塞福首次以质子(proton 希腊文的意思first)来代表氢原子核，并认为它是组成所有原子核的基本粒子。

选修物理I
ch1测量与不确定度
GUM改以不确定度取代传统“误差”一词，并逐渐成为数据分析之主流。
平均值即为待测的最佳估计值。数学上将测量值分散程度以样本群标准差s表示。
而标准不确定度

$u_A=\frac{s}{\sqrt{N}}$ ，透过测量次数N的增加，可逐渐降低标准不确定度之A类评估

$u_A$
假设测量值均匀分布的结果下，取仪器最小刻度之

$\frac{1}{2\sqrt{3}}$ 倍作为标准不确定度

$u_B$
例如，读取毫米尺，

$u_B=1mm\times \frac{1}{2\sqrt{3}}=0.29mm$
一般测量的不确定度

$u=\sqrt{{u_A}^2+{u_B}^2}$
战绳 battling rope
1675年，丹麦天文学家罗默 Ole Romer 观察木星的卫星埃欧Io离开木星阴影的时间，前后两次离开阴影的时间差就是Io的周期。但在长时间测量后，罗默发现，但个地球因自己的公转远离木星所测得的周期，比靠近木星所测得的周期来得长。这个现象是因为当地球远离木星时，Io离开木星阴影时反射出的光要多走一段路（在一个周期中地球远离木星的距离）才到达地球...当然这个时间差很小，必须累积许多周期才能测量到...虽然没有考虑到木星位置的变动，以至测量结果仍有相当大程度的偏差（25%），但罗默仍然是历史上第一个成功测量光速并非无穷大的人。

（丹麦童话不单指安徒生或是丹麦足球吧，还有物理童话。）（1572年第谷·布拉赫首度观测仙后座B超新星，又名第谷超新星；1675年罗默通过观测木星卫星测量光速；1820年奥斯特发现电流磁效应；1913年波尔提出氢原子能级模型。）
ch2运动学---直线运动
伽利略：我的目的是好从一个非常古老的课题，开启一门崭新的科学；在自然界里，或许没有比运动更古老的议题。
太阳绕银河系的中心的运动

$2.2\times 10^5$ m/s；地球绕太阳的运动

$3\times 10^4$ m/s；发射的子弹900m/s；大陆板块移动

$10^{-9}$ m/s...
（科学之父是泰勒斯）
爱因斯坦：伽利略就是近代物理之父，事实上是近代科学之父。
英国哲学家E.Burtt：正是伽利略通过实验推翻了一门古老的科学，开启了只立足于先验理由的一门新宇宙理论，正是他奠定了近代最惊人的理智征服的基础，即关于自然物理数学化的基础。
伽利略深知他的发现之重要性，最后并说，“广大与最优秀的科学在此已被展开，其中我的工作仅是一个开端，日后其他比我更敏锐者的思想方式与手段，将会探究并挖掘出更深奥的境界。”
ch3运动学---平面运动
星座观点是早在三千多年前由巴比伦人所提出的。
笛卡尔提出涡旋理论与惠更斯的离心力，也全都是尝试以圆周运动来解释天体及落体现象。
ch4
运动学 kinematics 接触力 contact force

（对伽利略、笛卡尔和牛顿观点的对比比较具体和清晰）
（简谐振动直接放到匀速圆周运动之后，利用圆周运动投影点去关联，很好。）
单摆最大摆角在5°以下，则周期公式的误差在0.05%以内。

ch5万有引力定律
牛顿：真理永远是在简单性中找到，而不是在事物的多重性和混乱里找到。
惠更斯是历史上记载第一位提出离心力概念的科学家，认为圆周运动的行星是受到离心力之影响，具有脱离中心的趋势。
牛顿最初也相信圆周运动物体带有“离心力”的强度，一直到40岁，才受到胡克的提示，首先提出了“向心力”的概念，认为圆周运动的物体是受向心力的影响，而不是离心力。

选修物理II(这部分出版社并没有分享)
ch1动量与角动量
ch2牛顿运动定律的应用
ch3功与动能
ch4位能与力学能守恒定律
ch5热学

选修物理III
ch1波动
波的传播是否需要介质，分力学波（力学能）和电磁波；传播方向和振动方向平行或垂直，分纵波和横波。
地震發生時,從震央會發出兩種不同型態的波動:P波與S波。P波屬於縱波,波速較快;S波屬於橫波,波速較慢。（纵波振动方向与波的传播方向一致的波，传播速度较快，到达地面时人感觉颠动，物体上下跳动。横波振动方向与波的传播方向垂直，传播速度比纵波慢，到达地面时人感觉摇晃，物体会来回摆动。）
$v=\sqrt{\frac{F}{\mu}}$

一旦水波產生,波峰如同凸透鏡,會將燈光會聚而形成亮紋;而波谷如同凹透鏡,會將燈光發散而形成暗紋。

完全建设性干涉、完全破坏性干涉

ch2声波
空氣中的聲波是疏密波,氣體分子的振動方向與波傳遞的方向平行,故應屬於縱波。
當聲波在空間中傳播時,不論是密部或疏部的中點,空氣分子都恰位於位移為零之處。
當聲波在空間中傳播時,空氣的壓力在空間中有週期性的高低變化,密部的中點,壓力最大;疏部的中點,壓力最小。

$v=331+0.6t$

ch3光的折射及其应用
常見物質的絕對折射率(由波長589奈米的黃光在20°C所測得)。

光圈數:定義光圈數

$F=\frac{f}{D}$ 其中f為透鏡的焦距,D為開孔的直徑。根據此定義,光圈F愈大,開孔的直徑愈小。

ch4光的干涉与绕射

蓝闪蝶翅膀的鳞片有特殊周期排列的的奈米结构，好像细微的百叶窗，可视为好多层光栅，会有光程差，形成干涉与绕射等物理现象。
我们把具有形同频率且相差固定的各光源，称为同调光源 coherent light
屏上一点与狭缝中点连线夹角为θ，光程差

$\Delta l=dsin\theta$ ，

$sin\theta \approx tan\theta=\frac{y}{L}$ ，因此亮带中线的条件可写成

$d\frac{L}{d}=n\lambda$

选修物理IV
ch1静电学

ch2电流的磁效应

必歐-沙伐定律（很少用，看来了就忘了。）（这一部分要强化，有些结论要推导一下。）（最近高三复习，刻意让学生放松，不要太用力。因为很吃力学的东西，过不了多久，剩下的就只剩下当时很吃力的恐惧了，还不如上来就自如一点呢。）

$e=1.602176634\times10^{-19}C$

$\vec{F}=I\vec{l}\times\vec{B}$

載流直導線產生的磁場量值

$B=\frac{\mu_0}{2\pi d}I$
載流螺線管產生的磁場量值

$B=\mu_0\frac{N}{L}I$

ch3电磁感应

（上面这道题目很好，一个是周期的概念、一个是进出相反、一个是左右进入相同、一个是最中央出磁通量最大电流为零、一个是特殊值很远处也为零，当然对于最大值位置并不要求定量。）

1、靜止的電荷在空間中產生穩定電場;穩定的電流在空間中產生穩定磁場。這些電場、磁場不隨時間改變,分別稱為靜電場、靜磁場,不會產生電磁波。
2、當電荷作加速運動或電流隨時間改變時,會產生隨時間改變的電場或磁場。隨時間變化的磁場可產生電場,隨時間變化的電場可產生磁場,如此交互感應,就可以將電場與磁場的變化,在空間中如波一般,傳遞到遠方,這就稱為電磁波(electromagnetic wave)。
3、馬克士威整合了庫侖定律、法拉第電磁感應定律與修正後的安培定律,將電荷、電流、電場與磁場的關係,歸納出一組有四個方程式組成的電磁理論,稱為馬克士威方程式。
4、此方程式顯示:作加速運動的電荷或隨時間變化的電流會產生電磁波,此電磁波在真空中的傳播速度量值,可由庫侖常數k及真空的磁導率μ0決定,而與頻率或波長無關,經理論計算與光在真空中的速度量值相等,從這可推論光也是電磁波的一種。
5、西元1886∼1888年,物理學家赫茲(Heinrich Rudolph Hertz,1857 ∼ 1894) 在實驗室中以簡單的電荷振盪裝置使電荷作加速運動而發射出電磁波,並在遠處用一線圈檢測此電磁波,稱為火花實驗,證實了馬克士威的電磁理論。