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.8813-20,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400K的高温热源吸热1800J，向300K的低温热源放热800J。同时对外做功1000J，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