大学物理A2期末总复习知识点合集.pdf

同学们好同学们好同学们好同学们好 我的目的不是教你们如何应付考 试 甚至不是让你们掌握这些知识 以便更好地为今后你们面临的工业或 军事工作服务 我最希望的是 你们 能够像真正的物理学家一样 欣赏到 这个世界的美妙 物理学家们看待这 个世界的方式 我相信 是这个现代 化时代真正文化内涵的主要部分 也 许你们学会的不仅仅是如何欣赏这种 文化 甚至也愿意参加到这个人类思 想诞生以来最伟大的探索中来 理查德 费曼 理查德 费曼 复习复习 第四篇振动与波动第四篇振动与波动 一 简谐振动一 简谐振动 sin 0 tAv 在在 t 0 时刻时刻 00 00 sin cos Av Ax 初始条件初始条件 1 运动方程和振动曲线1 运动方程和振动曲线 0 d d 2 2 2 x t x t Ax cos kxF 总复习总复习 2 特征量2 特征量 2 T m k 由系统本身决定由系统本身决定 1 2 2 2 max o o v x x A 2 由初始条件决定由初始条件决定 3 A xo cos A vo sin 或或 2 T to 由初始条件决定由初始条件决定 总复习总复习 3 能量3 能量 机械能守恒机械能守恒 222 pk 2 1 2 1 2 1 kAkxmvEEE 4 同一直线上同频率的谐振动合成同一直线上同频率的谐振动合成 cos 2 1221 2 2 2 1 AAAAA 2211 2211 coscos sinsin AA AA arctg A r 1 A r 2 A r 1 2 x o 总复习总复习 解题注意 解题注意 1 以振动系统的平衡位置为 坐标原点和势能零点 2 正确写出特征量和初始条件 3 尽可能使用旋转矢量法 使求解简便 1 以振动系统的平衡位置为 坐标原点和势能零点 2 正确写出特征量和初始条件 3 尽可能使用旋转矢量法 使求解简便 二 平面简谐行波二 平面简谐行波 波波 振动在空间的传播 介质中质点振动的集体效应 空间 时间上的周期性 沿波传播方向的滞后效应 振动在空间的传播 介质中质点振动的集体效应 空间 时间上的周期性 沿波传播方向的滞后效应 注意注意 总复习总复习 1 特征量1 特征量 1 T 周期 周期 描述波的时间周期性 由波源决定描述波的时间周期性 由波源决定 波速波速 u由介质决定 传播的是相位和能量由介质决定 传播的是相位和能量 uT 波长 波长 描述波的空间周期性 与波源 介质均有关描述波的空间周期性 与波源 介质均有关 2 波函数 波动方程的积分形式 2 波函数 波动方程的积分形式 参考点振动方程参考点振动方程 t Ay o cos 波动方程波动方程 以原点为参考点 以原点为参考点 cos u x t Ay x t A 2cos 总复习总复习 注意注意 1 x 离参考点的距离离参考点的距离 cos u x t Ay x t A 2cos 3 t x yy 跑动的波形跑动的波形 x一定一定 t yy 振动曲线方程振动曲线方程 t 一定一定 x yy 波形曲线方程波形曲线方程 由传播方向决定 比参考点相位滞后 由传播方向决定 比参考点相位滞后 比参考点相位超前 比参考点相位超前 2 总复习总复习 3 波的能量波的能量 能流密度能流密度uAI r v 22 2 1 媒质元 非孤立系统 媒质元 非孤立系统 E不守恒不守恒 同步调变化同步调变化 kp E E 4 波的干涉波的干涉 相干条件 振动方向相同 频率相同 相位差恒定 相干条件 振动方向相同 频率相同 相位差恒定 总复习总复习 强度分布强度分布 cos2 2121 IIIII 干涉项干涉项 rr 12 12 2 强弱条件强弱条件 相长相长k 2 相消相消 k 12 L210 k 5 驻波5 驻波 形成驻波的条件 驻波特点 半波损失 求驻波方程 波腹 波节位置 形成驻波的条件 驻波特点 半波损失 求驻波方程 波腹 波节位置 总复习总复习 三三 光的干涉 衍射和偏振光的干涉 衍射和偏振 1 干涉和衍射干涉和衍射 1 共同本质共同本质 满足相干条件的波的叠加满足相干条件的波的叠加 有限个分立的相干波的叠加有限个分立的相干波的叠加 干涉 无限个子波相干叠加 干涉 无限个子波相干叠加 衍射衍射 2 共同现象共同现象 光强在空间非均匀 稳定分布光强在空间非均匀 稳定分布 总复习总复习 cos2 2121 IIIII 2 sin II o sina a 2 a 2 a a I 0 I 0 0 sin 双光束干涉 单缝衍射 双光束干涉 单缝衍射 光栅衍射光栅衍射 sin 22 sin sinsin N II o sind a sin 总复习总复习 2 12 明明 k2 暗暗 k 12 L210 k 21 若 若 明明 k 暗暗 2 12 k L210 k 3 明暗纹条件3 明暗纹条件 折射率几何路程光程 等效真空程 折射率几何路程光程 等效真空程 4 典型装置 用于具体问题得出不同计算式 弄清道理 掌握特点 4 典型装置 用于具体问题得出不同计算式 弄清道理 掌握特点 总复习总复习 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 L 2 1 0 k x d kD 2 12 d D k 明 暗 明 暗 L 2 1 k k k 取值与条 纹级次一致 取值与条 纹级次一致 D x d 明 暗 明 暗 屏屏 21 d D P x x 1 r 2 r 1 S 2 S 条纹间距 注意条纹的变化和演变 条纹间距 注意条纹的变化和演变 d D x 费涅耳双镜 洛埃镜费涅耳双镜 洛埃镜 总复习总复习 2 sin2 22 1 2 2 inne 反反 项项 2 是否存在由具体情况决定是否存在由具体情况决定 p p e s AB CD 1 n 2 n 1 n b d h f i a c 薄膜等厚干涉薄膜等厚干涉 inne 22 1 2 2 sin2 透 透 反射光和透射光明暗互补 条纹形状和薄膜等厚线形状相同 反射光和透射光明暗互补 条纹形状和薄膜等厚线形状相同 总复习总复习 劈尖劈尖 单色 平行光垂直入射单色 平行光垂直入射 2 2 ne k 2 12 k 明明L21 k 暗暗 L210 k 楞边处 楞边处 e 0为暗纹为暗纹 2 n e 2 平行于棱边 明 暗相间条纹平行于棱边 明 暗相间条纹 条纹宽度条纹宽度 nn e L 2sin2sin 相邻明 暗 纹对应薄膜厚度差 相邻明 暗 纹对应薄膜厚度差 L L e ek ke ek k 1 1 e e 总复习总复习 牛顿环牛顿环单色平行光垂直入射单色平行光垂直入射 2 2 ne k 2 12 k 明明L321 k 暗暗 L210 k R r e 2 2 条纹为以接触点为中心的明暗相间的同心圆环 条 纹内疏外密 条纹为以接触点为中心的明暗相间的同心圆环 条 纹内疏外密 r n Rk 2 12 n kR 明明L321 k 暗暗 L210 k 总复习总复习 迈克尔孙干涉仪迈克尔孙干涉仪 2 Nd 21 MM 垂直于垂直于 21 M M 等倾干涉等倾干涉 12 MM 不严格垂直于不严格垂直于 21 MM 不平行于不平行于 等厚干涉等厚干涉 总复习总复习 单缝夫朗和费衍射单缝夫朗和费衍射 半波带概念 半波带概念 sina 0 中央明纹中央明纹 明明 2 12 k 暗暗 k L21 k 平行光垂直入射平行光垂直入射 中央明纹中央明纹 a 2 其余明纹其余明纹 a 衍射条纹角宽度衍射条纹角宽度 I 屏幕屏幕 中央明纹集中大部分能量 明条纹级次越高亮度越弱中央明纹集中大部分能量 明条纹级次越高亮度越弱 总复习总复习 衍射条纹线宽度衍射条纹线宽度 中央明纹中央明纹f a x 2 其余明纹其余明纹f a x f o x 2 L 平行光非垂直入射 向上作为平行光非垂直入射 向上作为x轴正方向 轴正方向 sinasina sinasina a a 总复习总复习 光栅夫朗和费衍射光栅夫朗和费衍射 最高级次最高级次 d km 光栅衍射是光栅衍射是N缝干涉和缝干涉和N个单缝衍射的总效果个单缝衍射的总效果 光栅常数光栅常数 d k kd L210 sin 光栅公式光栅公式 缺级缺级 kd sin ka sin 2 1 L kk a d k 总复习总复习 单缝中央明纹区主明纹条数 单缝中央明纹区主明纹条数 1 2 a d 进整进整 细窄明亮的主明纹细窄明亮的主明纹 相邻主明纹间较宽暗区相邻主明纹间较宽暗区 N 1条暗纹 条暗纹 N 2条次极大 条次极大 白光入射中央零级主明纹为白色 其余各级为彩色 光谱 高级次重叠 白光入射中央零级主明纹为白色 其余各级为彩色 光谱 高级次重叠 5 光学仪器分辨率 光学仪器分辨率 D 221 D 221 11 总复习总复习 2 光的偏振2 光的偏振 1 光的五种偏振态 2 起偏方法和规律 1 光的五种偏振态 2 起偏方法和规律 马吕斯定律马吕斯定律 I 2 o I 2 0cos I 布儒斯特定律布儒斯特定律 2 arctg 1 2 i n n io 入射光为自然光 入射光为线偏振光 入射光为自然光 入射光为线偏振光 总复习总复习 每旋转检偏器一周 出射光每旋转检偏器一周 出射光 两次最强 两次最弱 无消光两次最强 两次最弱 无消光 部分偏振光 或椭圆偏振光 部分偏振光 或椭圆偏振光 光强不变光强不变 入射光为自然光 或圆偏振光 两次最强 两次消光 入射光为自然光 或圆偏振光 两次最强 两次消光 线偏振光 3 检偏方法和规律 线偏振光 3 检偏方法和规律 总复习总复习 第五篇量子现象和量子规律第五篇量子现象和量子规律 一 爱因斯坦光子论基本思想一 爱因斯坦光子论基本思想 hc hE NhI h mcp 二 关于光电效应和康普顿效应的计算二 关于光电效应和康普顿效应的计算 Amvh 2 m 2 1 o hA 2 m 2 1 mveUa 2 sin2 2 c o c A 0240 守恒 守恒 pE v 总复习总复习 三 氢原子光谱及有关计算三 氢原子光谱及有关计算 里德伯公式 里德伯公式 11 1 22 nk R LL 3 2 1 kLL 2 1 kkn 17 m10097 1 R 玻尔能级及跃迁公式 玻尔能级及跃迁公式 LL 2 1eV6 13 1 2 1 nE n E E hc hEEE kn 总复习总复习 四 激光四 激光 爱因斯坦辐射理论爱因斯坦辐射理论 自发辐射 受激辐射 受激吸收 激光工作原理 激光特点 激光器组成 各部分功能 自发辐射 受激辐射 受激吸收 激光工作原理 激光特点 激光器组成 各部分功能 五 物质波概念 德布罗意公式 不确定关系五 物质波概念 德布罗意公式 不确定关系 h mvp hmcE 2 h x px h y py h z pz h tE 总复习总复习 六 物质波波函数的统计解释 归一化条件和标准条件六 物质波波函数的统计解释 归一化条件和标准条件 1 波函数 1 波函数 概率幅 2 波函数强度 概率幅 2 波函数强度 2 粒子在空间分布的概率密度 3 归一化条件 粒子在空间分布的概率密度 3 归一化条件 1d 2 V 标准条件 单值 有限 连续标准条件 单值 有限 连续 总复习总复习 七 薛定谔方程 一维无限深势阱七 薛定谔方程 一维无限深势阱 一维定态薛定谔方程 一维定态薛定谔方程 0 2 d d 22 2 UE m x h 一维无限深势阱 一维无限深势阱 驻波形式驻波形式 axo a xn a 系统与外界相互作用过程遵守能量转换和守恒定律系统与外界相互作用过程遵守能量转换和守恒定律 总复习总复习 准静态过程准静态过程 VpAd 理想气体理想气体TR iM E 2 引入系统状态函数 内能引入系统状态函数 内能E E AEQ 定量表示定量表示 应用 应用 总复习总复习 卡诺循环卡诺循环 1 2 1 T T 21 2 TT T w 绝热过程绝热过程 2 1 21 1 1 1 22 1 11 2211 TpTp VTVT VpVp 绝热方程绝热方程 循环过程循环过程 吸 净 吸 净 Q A Q Q 1 2 1 21 22 QQ Q A Q w 0 E 净净净净 AQ 等值过程 等体 等压 等温 等值过程 等体 等压 等温 R i RCCR i C VpV 2 2 2 i i C C V p 2 总复习总复习 三三 热力学第二定律热力学第二定律 1 两种标准表述两种标准表述 热机角度 开尔文表述 制冷机角度 克劳修斯表述 热机角度 开尔文表述 制冷机角度 克劳修斯表述 w 1 第二类永动机是不可能制成的 第二类永动机是不可能制成的 2 一切实际发生的宏观热力学过程都是不可逆的 其 自发进行总是向着使系统的无序性增加的方向进行 一切实际发生的宏观热力学过程都是不可逆的 其 自发进行总是向着使系统的无序性增加的方向进行 热力学概率 引入系统状态函数 熵 热力学概率 引入系统状态函数 熵 总复习总复习 3 熵3 熵 玻尔兹曼熵公式玻尔兹曼熵公式 lnkS 克劳修斯熵公式克劳修斯熵公式 T Q S d 4 熵增加原理4 熵增加原理 孤立系统 自发过程 孤立系统 自发过程 0 S 总复习总复习 重点 重点 基本概念 基本计算 基本思想方法 基本概念 基本计算 基本思想方法 复习方法 复习方法 从薄到厚 从厚到薄从薄到厚 从厚到薄 理清知识线索 纲举目张 切实弄懂作业中的题 举一反三 理清知识线索 纲