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本文汇总大学物理全部核心公式定理,共17条,涵盖力学、电磁学、热学、波动光学、近代物理。点击下方按钮返回物理公式搜索工具查看更多学段公式。

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角动量定理

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$\vec{\tau} = \dfrac{d\vec{L}}{dt}$,其中 $\vec{L}=\vec{r}\times\vec{p}$

合外力矩为零时角动量守恒。行星运动开普勒第二定律是角动量守恒的体现。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202607/wuli-daxue.html

📌 $\vec{\tau}$:力矩,$\vec{L}$:角动量

转动惯量

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$I = \sum m_i r_i^2$(离散),$I = \int r^2 dm$(连续)

转动惯量是物体转动惯性的量度。细杆(端点)$I=\dfrac{1}{3}ML^2$;圆盘(中心)$I=\dfrac{1}{2}MR^2$。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202607/wuli-daxue.html

📌 $I$:转动惯量,$r$:质元到转轴距离

刚体转动定律

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$\tau = I\alpha$

合外力矩 = 转动惯量 × 角加速度。牛顿第二定律在转动中的对应。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202607/wuli-daxue.html

📌 $\tau$:力矩,$I$:转动惯量,$\alpha$:角加速度

麦克斯韦方程组(积分形式)

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$\oint\vec{E}\cdot d\vec{S}=\dfrac{Q}{\varepsilon_0}$;$\oint\vec{B}\cdot d\vec{S}=0$;$\oint\vec{E}\cdot d\vec{l}=-\dfrac{d\Phi_B}{dt}$;$\oint\vec{B}\cdot d\vec{l}=\mu_0 I+\mu_0\varepsilon_0\dfrac{d\Phi_E}{dt}$

四个方程统一电磁学:高斯电场/磁场定律、法拉第电磁感应定律、安培-麦克斯韦定律。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/202607/wuli-daxue.html

📌 $\vec{E}$:电场,$\vec{B}$:磁场,$\varepsilon_0$:真空介电常数

电磁波速

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$c = \dfrac{1}{\sqrt{\mu_0\varepsilon_0}}$

真空中电磁波传播速度。电磁波是横波,$\vec{E}\perp\vec{B}\perp\vec{v}$。

📌 $c\approx3\times10^8\,\text{m/s}$

热力学第二定律(熵)

大学物理 热学

$dS \geq \dfrac{dQ}{T}$(可逆取等号)

孤立系统的熵永不减少(熵增原理)。一切自发过程都向熵增大的方向进行。

📌 $S$:熵(J/K),$Q$:热量,$T$:热力学温度(K)

卡诺循环效率

大学物理 热学

$\eta = 1 - \dfrac{T_{\text{低}}}{T_{\text{高}}}$

理想热机效率只取决于高低温热源温度。任何实际热机效率都不超过此值。

📌 $T_{\text{高}},T_{\text{低}}$:高低温热源温度(K)

光栅方程

大学物理 波动光学

$d\sin\theta = k\lambda\ (k=0,\pm1,\pm2,\ldots)$

光栅衍射主极大条件。光栅分辨本领 $R=\dfrac{\lambda}{\Delta\lambda}=kN$。

📌 $d$:光栅常数,$\theta$:衍射角,$k$:光谱级数

德布罗意波(物质波)

大学物理 近代物理

$\lambda = \dfrac{h}{p} = \dfrac{h}{mv}$

任何实物粒子都具有波粒二象性。电子衍射实验证实了物质波的存在。

📌 $\lambda$:德布罗意波长,$h$:普朗克常量,$p$:动量

海森堡不确定性原理

大学物理 近代物理

$\Delta x \cdot \Delta p \geq \dfrac{\hbar}{2}$

不可能同时精确确定粒子的位置和动量。这是量子力学的内在属性。

📌 $\Delta x$:位置不确定度,$\Delta p$:动量不确定度

薛定谔方程(定态)

大学物理 近代物理

$-\dfrac{\hbar^2}{2m}\nabla^2\psi + V\psi = E\psi$

量子力学基本方程。波函数 $\psi$ 描述量子态,$|\psi|^2$ 表示概率密度。

📌 $\psi$:波函数,$\hbar$:约化普朗克常量,$V$:势能

狭义相对论—洛伦兹变换

大学物理 近代物理

$x'=\gamma(x-vt),\ t'=\gamma(t-\dfrac{vx}{c^2}),\ \gamma=\dfrac{1}{\sqrt{1-\dfrac{v^2}{c^2}}}$

不同惯性系间时空坐标变换。动尺缩短、动钟变慢。$v\ll c$时退化为伽利略变换。

📌 $\gamma$:洛伦兹因子,$v$:相对速度,$c$:光速

相对论能量-动量关系

大学物理 近代物理

$E^2 = p^2c^2 + m_0^2c^4$

相对论能量-动量关系。静止质量 $m_0$。光子 $m_0=0$,$E=pc$。

📌 $E$:总能量,$p$:动量,$m_0$:静止质量

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B D
  • 本文由 B D 发表于2026年7月20日 09:29:15
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