大学物理(下)复习课件.ppt

大学物理（下）总复习,振动,第九章,一、简谐运动方程（三要素）,设初始条件为:,解得,由,得,其中,振幅,周期、频率,周期,弹簧振子周期,频率,圆频率,相位,初相位,二、旋转矢量,自Ox轴的原点O作一矢量，使它的模等于振动的振幅A，并使矢量在Oxy平面内绕点O作逆时针方向的匀角速转动，其角速度与振动频率相等，这个矢量就叫做旋转矢量.,以为原点旋转矢量的端点在轴上的投影点的运动为简谐运动.,运用旋转矢量法求相位（举例略）,三、简谐运动的能量（1）动能,（2）势能,（3）机械能,四、简谐运动的合成（两个同方向同频率简谐运动的合成）,（3）一般情况,加强,减弱,（1）相位差,（2）相位差,第十章波动,MECHANICALWAVES,波动,第十章,一平面简谐波的波函数、三要素,波长,周期T,频率,波速,四个物理量的联系,理解波函数的物理意义（读懂波形图）求解波动方程（举例略）,二波的能量,体积元在平衡位置时，动能、势能和总机械能均最大.,(1)在波动传播的介质中，任一体积元的动能、势能、总机械能均随作周期性变化，且变化是同相位的.,体积元的位移最大时，三者均为零.,(2)任一体积元都在不断地接收和放出能量，即不断地传播能量.任一体积元的机械能不守恒.波动是能量传递的一种方式.,平均能量密度：能量密度在一个周期内的平均值,能量密度：单位体积介质中的波动能量,平均能流：,能流密度(波的强度)I:,波的干涉（了解惠更斯原理和波的衍射）,1波的叠加原理,波传播的独立性：两列波在某区域相遇后再分开，传播情况与未相遇时相同，互不干扰.,波的叠加性：在相遇区，任一质点的振动为二波单独在该点引起的振动的合成.,频率相同、振动方向平行、相位相同或相位差恒定的两列波相遇时，使某些地方振动始终加强，而使另一些地方振动始终减弱的现象，称为波的干涉现象.,2波的干涉,某些点振动始终加强，另一些点振动始终减弱或完全抵消.,(2)干涉现象,满足干涉条件的波称相干波.,(1)干涉条件,波频率相同，振动方向相同，位相差恒定,(3)干涉现象的定量讨论,波源振动,点P的两个分振动,定值,位相差决定了合振幅的大小.,四驻波,正向,负向,波腹,波节,驻波的能量,驻波的能量在相邻的波腹和波节间往复变化，在相邻的波节间发生动能和势能间的转换，动能主要集中在波腹，势能主要集中在波节，但无能量的定向传播.,光学,第十一章,一杨氏双缝干涉,减弱,条纹间距,明、暗条纹的位置,白光照射时，出现彩色条纹,二薄膜干涉,反射光的光程差,加强,减弱,透射光的光程差,当光线垂直入射时,当时,当时,半波损失,三劈尖,明纹,暗纹,(2)相邻明纹（暗纹）间的厚度差,(3)条纹间距,四牛顿环,明纹,暗纹,光程差,五单缝衍射,（衍射角：向上为正，向下为负）,菲涅耳波带法,第一暗纹距中心的距离,第一暗纹的衍射角,六园孔衍射,：艾里斑直径,光学仪器的分辨本领,最小分辨角,七光栅衍射,等宽度、等距离的狭缝排列起来的光学元件.,相邻两缝间的光程差：,光栅的衍射条纹是衍射和干涉的总效果,条纹最高级数,当下列两个方程同时满足时，会出现所谓的“缺级”现象,例：d/b=3则k/k=3的位置处就会出现缺级，即在k=3，6，9等这些主明纹应该出现的地方，实际都观察不到它们。,入射光为白光时，形成彩色光谱.,衍射光谱,光谱重叠,八马吕斯定律,马吕斯定律,九布儒斯特定律,反射光为完全偏振光，且振动面垂直入射面，折射光为部分偏振光,当时，,(1)反射光和折射光互相垂直.,(2)根据光的可逆性，当入射光以角从介质入射于界面时，此角即为布儒斯特角.,相对论,第十四章,真空中的光速是常量，沿各个方向都等于c，与光源或观测者的运动状态无关.,1相对性原理,物理定律在所有惯性系中都具有相同的表达形式.,2光速不变原理,一狭义相对论的基本原理,二洛伦兹变换式,1洛伦兹坐标变换式,正变换,2洛伦兹速度变换式,正变换,三长度的收缩(动尺变短),四时间的延缓(动钟变慢),(1)相对论动量遵循洛伦兹变换,当时,五动量与速度的关系,(2)相对论质量,静止质量：m0,六狭义相对论力学的基本方程,当时,相对论动量守恒定律,七质量与能量的关系,相对论动能,当时，,相对论质能关系,总能量,八动量与能量的关系,极端相对论近似,量子物理,第十五章,一黑体辐射（相关概念和定律）,1斯特藩-玻耳兹曼定律,2维恩位移定律,峰值波长,黑体中的分子、原子的振动可看作谐振子，这些谐振子的能量状态是分立的，相应的能量是某一最小能量的整数倍，即，2，3，n,称为能量子，n为量子数.,3.普朗克量子假设,普朗克量子假设是量子力学的里程碑.,二光电效应,1实验规律,（1）光电流强度与入射光强成正比.,（2）截止频率（红限）,（4）瞬时性,（3）遏止电势差,2.爱因斯坦方程,1“光量子”假设,光可看成是由光子组成的粒子流，单个光子的能量为.,2爱因斯坦光电效应方程,逸出功与材料有关,3.光的波粒二象性,三康普顿效应,1波长的偏移()与散射角有关.,2与散射物体无关.,动量守恒,康普顿波长,康普顿公式,四德布罗意波,德布罗意公式,这种波称为德布罗意波或物质波,若则,(1)若则,(2)宏观物体的德布罗意波长小到实验难以测量的程度，因此宏观物体仅表现出粒子性.,统计解释,在某处德布罗意波