大学物理教案总复习.ppt
机械振动.机械波,简谐振动小结：,(1),(2)与标准余弦函数比较,（3）旋转矢量法：用 的符号确定象限,五、振动的合成(多用旋转矢量法）,机械波的产生,一维平面简谐行波波动方程,波的能量 能流密度,了解多普勒效应,容易出错的知识点,3、振动曲线和波形曲线,教材 P.88 13-20,t=0 时 原点处,已知：,平面简谐行波 A、u 沿+x 传播,为反射点,P,0,0,=,y,t=0 时 原点处,原点初相,反射波函数：,反射波在P点振动,即所求波节位置：,波动光学,基本要求理解光的相干条件；正确理解光程的概念，掌握光程和光程差的计算方法、光程差与相位差的关系，掌握什么情况下有半波损失；掌握杨氏双缝干涉实验的基本装置及干涉条纹的性质；掌握薄膜等厚干涉（劈尖、牛顿环）的规律及干涉条纹的性质；了解迈克耳逊干涉仪的工作原理和应用。,光的干涉,基本知识点光的相干叠加,相干条件,振动方向相同、频率相同、相位差恒定,光程差不能太大,振幅相差不大,2.光程、光程差、位相差,光程差：,位相差：,光程差,真空中波长,若,光程几何路径介质折射率,薄透镜不引起附加光程差(物点与象点间各光线等光程),计算光程差时应注意几种情况：,3.获得相干光的方法,从普通光源获得相干光,4.杨氏双缝干涉,装置,明暗纹条件,条纹特点,形态：平行于缝的等亮度、等间距、明暗相间条纹,条纹亮度：,条纹宽度：,条纹变化,5.薄膜干涉,明暗条纹条件：,明 k=1、2、3.,6.薄膜等厚干涉,(1)劈尖,装置:,明暗条纹条件:,条纹特点:,平行于棱边，明、暗相间条纹，棱边处为暗纹,相邻明（暗）纹对应薄膜厚度差：,（2）牛顿环,明暗纹条件：,明,暗,装置：,明暗纹半径：,以接触点为中心的明暗相间的同心圆环；,（3）迈克尔孙干涉仪,基本要求理解惠更斯-菲涅耳原理；掌握单缝夫琅和费衍射规律；了解圆孔光学仪器最小分辨角公式；理解光栅衍射条纹的成因和特点，掌握光栅方程、暗纹形成条件和缺级现象；了解布拉格方程；,光的衍射,基本知识点惠更斯-菲涅耳原理：,2.单缝夫琅和费衍射,装置:,明暗纹条件:,条纹变化:,使单缝沿y轴正方向做微小移动，则屏上的衍射条纹不移动,)使单缝沿y轴正方向做微小移动，则屏上的衍射条纹不移动,)使单缝沿x轴靠近透镜做微小移动，则屏上的衍射条纹不移动,1)使透镜沿y轴做微小移动，则屏上的衍射条纹要移动,若是平行光非垂直入射，得出光程差公式和明暗纹条件,a,a,圆孔夫琅和费衍射,4.光栅衍射,光强分布,-光栅衍射是N缝干涉和N个单缝衍射的总效果,N-1条暗纹，N-2条次极大,5.晶格衍射,光的偏振,基本要求理解自然光和线偏振光；掌握布儒斯特定律、马吕斯定律；理解产生偏振光的几种方法；理解检测偏振光的方法。,2.布儒斯特定律,i0：布儒斯特角(起偏角),(反射线与折射线垂直),反射光、折射光的偏振特性,3.马吕斯定律,光振动方向与偏振片偏振化方向的夹角,量子复习,热辐射,普朗克能量子假设,光的波粒二象性,光与物质的相互作用,爱因斯坦光子理论,光电效应,康普顿效应,粒子的波粒二象性,德布罗意物质波假设（概率波）,波函数,一维定态薛定谔方程,一维无限深势阱,应用,对称,量子力学应用,氢原子问题,固体能带理论,四个量子数,导体、半导体、绝缘体的能带结构,氢原子的谱线,波耳的氢原子理论,1.了解黑体辐射实验规律及普朗克能量子假设。,2.理解爱因斯坦光子论的基本思想，光与物质 相互作用的三种方式，掌握关于光电效应、康普顿效应的计算。,3.氢原子光谱规律及有关计算,第十五章 光的量子性,爱因斯坦光量子理论,一、光电效应,1.实验规律,2.爱因斯坦光子理论,3.光电效应方程,4.爱因斯坦光子理论对光电效应的解释,二、康普顿效应1、实验规律2、用爱因斯坦光量子理论解释,反冲电子的动能就是光子损失的能量,1、一维无限深势阱,第十七章 量子力学应用,原子结构的量子理论 固体能带理论,要注意量子部分的实验：康普顿散射实验 证明了爱因斯坦光量子理论的正确(B)斯特恩盖拉赫实验验证了电子自旋的存在电子衍射实验 物质波的假设是正确的 弗兰克赫兹实验证实了原子定态能级的存在,热学复习,气体分子动理论,M-B 统计在理想气体中的应用,一、麦克斯韦分子速率分布定律,1）平均速率,2）方均根速率,3）最概然速率,恒温气压公式,二、重力场中粒子按高度分布规律,三、能均分定律 理想气体内能有内部结构的质点组,1）分子平均碰撞频率,四、碰撞规律-直径为d的刚性小球,单位时间内每个分子平均与其它分子相撞次数,热力学,平衡态、状态参量、准静态过程、内能、功、热量,过程,特征,1)过程方程,热力学第一定律 对理想气体的应用,过程,特征,1)过程方程,*热量不能自动地从低温物体传到高温物体。,自动不引起其它的变化，不需要外界做功,玻耳兹曼熵,熵是系统无序性大小的量度,熵增加原理,1.用下列两种方法(1)使高温热源的温度 升高；(2)使低温热源的温度 降低同样的 值，分别可使卡诺循环的效率升高 和，两者相比：(A);(B);(C);(D)无法确定哪个大,解：卡诺循环效率，因为，所以由上二式可知，。,B,2.有人设计一台卡诺热机（可逆的），每循环一次可以从400 K的高温热源吸热1800 J，向300 K的低温热源放热800 J。同时对外做功1000 J，这样的设计是(A)可以的，符合热力第一定律;(B)可以的，符合热力第二定律;(C)不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量;(D)不行的，这个热机的效率超过理论值。,解：在二热源之间工作的卡诺热机效率最大值,而设计热机的预计效率为 这是不可能的。,D,解：卡诺热机效率热机传给暖气系统热量(1)同理，卡诺致冷机从天然蓄水池中吸收热量：,
