机械振动复习题课件

下复习(多)1.简谐振动的概念：物体运动时，离开平衡位置的位移(或角位移)按余弦(或正弦)规律随时间变化。振动部分：2.简谐振动的特征及描述其的物理量：受力特点：线性回复力

简谐振动的特征方程：弹簧振子：单摆：复摆：运动函数（振动表达式）：振幅圆频率初相位机械振动下复习(多)速度表达式：加速度表达式：描述简谐振动的物理量之间的关系：振幅及初相位的计算：

=

2-

1相位差：机械振动下复习(多)3.简谐振动的旋转矢量图示法：旋转矢量的端点在x轴上的投影点P的运动为简谐振动。xP

O4.简谐振动的图线：机械振动下复习(多)5.简谐振动的能量：

势能

机械能动能6.简谐振动的合成：（1）同一直线上两个同频率谐振动的合成机械振动下复习(多)合振动：（2）同一直线上两个不同频率谐振动的合成拍机械振动下复习(多)1.波动的概念：横波、纵波、波线、波面、波速、波长、周期、频率波速、波长、周期（频率）关系：2.平面简谐波：振动规律已知点在P点设波沿x轴正向传播（1）波函数表达式：机械波波动部分：下复习(多)(i)给定x=x1，成为x1处质点的振动式：(ii)当t给定时，若t=t1，波动式表示t1时的波形：(iii)同一质点在先后时刻的相位差：不同质点在同一时刻的相位差：（2）波函数的物理意义：机械波下复习(多)平均能流波的强度4.惠更斯原理和波的衍射惠更斯原理：在波的传播过程中，波阵面（波前）上的每一点都可看作是发射子波的波源，在其后的任一时刻，这些子波的包迹就成为新的波阵面。波的衍射：波传播过程中当遇到障碍物时，能绕过障碍物发生偏折的现象。

5.波的干涉波的相干条件：振动方向相同、频率相同、相位差恒定。波的平均能量密度

3.波的能量：机械波下复习(多)相干波源的振动方程：P点的合振动：相干波的波动式：Pr2r1O1O2机械波下复习(多)(1)干涉相长(2)干涉相消机械波下复习(多)6.驻波（多）波腹半波损失：在固定端或从波疏介质到波密介质有相位突变。驻波的能量：动能和势能在波节和波腹之间来回传递，无能量的定向传播。振幅波节相位：相邻波节间的各点振动相位相同，在一个波节的两侧相邻分段内的各振动点反相位。机械波下复习(多)7.多普勒效应（多）(i)波源运动，观察者静止(ii)观察者运动，波源静止(iii)波源和观察者都运动机械波下复习(多)光的干涉部分：1.单色光、相干光单色光：具有单一频率的光波称为单色光。介质对光的折射率，介质中波长。相干条件：频率相同，振动方向相同，相位差恒定。

两个普通光源发出的光是非相干光，一个光源的不同部位发出的光也是非相干光，因为它们都不能满足光的相干条件。设有同方向同频率的两束单色光，在空间某点的光矢量分别为合光矢量光的干涉下复习(多)（两个独立的普通光源）

(1)光的非相干叠加

（两束光来自同一光源）

(2)光的相干叠加

干涉相长（明纹极大）干涉相消（暗纹极小）光的干涉下复习(多)2.光程与光程差光程光程差光程差与相位差的关系透镜的等光程性附加光程差光的干涉下复习(多)1、2两条光线有半个波长的附加光程差的条件为n1<n2>

n3或

n1>n2<

n33、4两条光线有半个波长的附加光程差的条件为n1>n2>

n3或

n1<n2<

n33.杨氏双缝实验光的干涉下复习(多)干涉相长（明纹极大）干涉相消（暗纹极小）条纹间距双缝装置完全浸入折射率为n的介质中时，条纹间距变为。光的干涉下复习(多)4.薄膜干涉单层增透膜的最小厚度（１）增透膜（和增反膜）反射光干涉相消，透射光干涉相长。（２）劈形膜（等厚干涉）光的干涉下复习(多)明纹极大（暗纹极小）条件明纹极大（暗纹极小）位置相邻条纹的膜厚度差条纹间距光的干涉下复习(多)（３）牛顿环（等厚干涉）明纹极大（暗纹极小）条件明（暗）纹半径光的干涉下复习(多)5.迈克耳逊干涉仪移动距离d与“涌出”(“陷入”)数N的关系光的干涉下复习(多)1.惠更斯-菲涅耳原理

波在传播过程中，从同一波阵面上各点发出的子波，经传播后在空间某点相遇时，产生相干叠加。2.单缝的夫琅禾费衍射实验装置、半波带法光的衍射部分：光的衍射下复习(多)明纹极大位置暗纹极小位置中央明纹极大衍射条纹、光强分布光的衍射下复习(多)中央明纹角宽度中央明纹宽度其他明纹影响衍射条纹的宽度的因素光的衍射下复习(多)3.圆孔的夫琅禾费衍射爱里斑的角半径爱里斑的半径4.光学仪器的分辨本领瑞利判据（准则）：两个等光强的非相干物点，若其中一点的象斑中心恰好落在另一点的象斑的边缘(第一暗纹处),则两物点被认为是刚好能够分辨。最小分辨角望远镜的分辨本领（分辨率）光的衍射下复习(多)5.光栅衍射光栅光栅方程主极大极小次极大在相邻两条主明纹间有N-2条次明纹。光栅衍射缺级条件缺的主明纹级次：光的衍射下复习(多)(1)完整光谱条件：(2)不重叠完整光谱条件：光栅的分辨率光栅光谱光的衍射下复习(多)6.X射线的衍射布喇格公式（布喇格条件）：劳厄斑光的衍射下复习(多)1.自然光和偏振光光的偏振线偏振光、自然光、部分偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光2.起偏、检偏和马吕斯定律线偏振光自然光线偏振光光的偏振部分：下复习(多)3.反射和折射时光的偏振布儒斯特定律：当入射角满足

时，反射光成为完全偏振光。对应的入射角称为起偏角。此时，反射光与入射光相互垂直。入射线偏振光的光强为I1，经过检偏器后的透射光强光的偏振下复习(多)波片线偏振光透过1/4波片，为椭圆偏振光，线偏振光透过1/2波片后，仍然为线偏振光。透过的o光和e光振幅相等时，为圆偏振光。4.光的双折射寻常光、非常光、光轴、主平面o光的光矢量垂直于o光的主平面，e光的光矢量平行于e光的主平面。o光的折射率e光的主折射率对正晶体，。光的偏振下复习(多)气体动理论气体动理论部分：1.理想气体状态方程状态参量：p、V、T、平衡态：在不受外界影响的条件下，系统宏观性质均匀一致、不随时间变化的状态。理想气体状态方程另一种形式为：理想气体微观模型(1)

气体分子的大小忽略不计，看作质点。(2)

气体分子间及分子与器壁间碰撞看作完全弹性。(3)

除了碰撞以外，其它时间没有相互作用。(4)平衡态时，分子数密度处处相同。(5)平衡态时，分子的速度沿各方向均匀分布。下复习(多)气体动理论2.理想气体压强公式为气体分子的平均平动动能

气体压强p是一个统计平均量，是处于平衡状态的气体分子与器壁碰撞过程单位时间内施于器壁单位面积上的平均冲量。3.理想气体温度公式热力学温度是分子平均平动动能的量度。4.能量按自由度均分定理和理想气体的内能下复习(多)气体动理论自由度

若把分子看作是由原子组成的刚体，则气体分子的自由度分别为：单原子分子i=3，刚性双原子分子i=5，刚性多原子分子i=6。能量按自由度均分定理

在温度为T的平衡态下，气体分子每个自由度的平均动能都等于。理想气体的内能

系统内所有分子各种形式的动能和分子内原子间的势能之和。若系统的分子总数为N，刚性分子理想气体系统的内能为：下复习(多)气体动理论5.麦克斯韦速率分布规律速率分布函数

表示在平衡态下，气体分子速率在

邻近的单位速率区间的分子数占总分子数的比率。麦克斯韦速率分布律在一定温度下，速率处于

1~

2之间的分子数占总分子数的百分比为：下复习(多)气体动理论麦克斯韦速率分布曲线归一化条件三种统计速率的公式下复习(多)气体动理论6.玻耳兹曼分布律(1)玻耳兹曼能量分布律(2)重力场中分子按高度分布的规律(3)重力场中气压按高度分布的规律下复习(多)7.平均碰撞频率和平均自由程（多）平均碰撞频率：平均自由程：气体动理论下复习(多)热力学基础热力学基础部分：1.准静态过程、功、热量与内能功：热量：内能：理想气体的内能的计算式：2.热力学第一定律热力学第一定律表述或下复习(多)热力学基础热力学第一定律应用000过程特征过程方程吸收热量对外作功内能增量等体V=常量等压

p=常量等温T=常量绝热

dQ=0下复习(多)热力学基础3.循环过程正循环（热机）效率：逆循环（致冷机）的制冷系数：低温热源高温热源高温热源低温热源下复习(多)热力学基础卡诺循环卡诺正循环是一个效率最大的理想循环。卡诺循环必须有两个恒温热源。4.热力学第二定律两种表述下复习(多)5.可逆过程与不可逆过程（多）6.卡诺定理（多）可逆热机：不可逆热机：可逆循环过程熵变为零。7.熵（多）熵是分子热运动无序性或混乱性的量度。热力学基础下复习(多)热力学基础8.玻耳兹曼关系（多）9.熵增加原理（多）

在封闭系统中发生的任何不可逆过程，都导致整个系统的熵的增加，系统的总熵只有在可逆过程中才是不变的。

气体的绝热自由膨胀、热量从高温物体向低温物体的自发传递、功热转换等过程中，熵都是增加的。下复习(多)量子物理基础量子物理基础部分：（多）2.普朗克能量子假设斯特藩—玻尔兹曼定律：维恩位移定律：1.黑体辐射实验规律对于频率为v的谐振子最小能量为3.光电效应结论一：单位时间内，受光照的金属板释放出来的电子数与入射光的强度成正比。

结论二：光电子从金属表面逸出时具有一定的动能，最大初动能与入射光的强度无关。结论三：光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系。当入射光的频率小于遏止频率时，不管照射光的强度有多大，都不会产生光电效应。下复习(多)量子物理基础

遏止频率(红限)4.爱因斯坦方程5.光的波—粒二象性下复习(多)量子物理基础6.康普顿效应光电效应：处于原子束缚态的电子吸收光子的全部能量而逸出金属表面。康普敦效应：光子与自由电子发生弹性碰撞，光子传递了部分能量而改变波长的现象。7.氢原子光谱

下复习(多)量子物理基础8.玻尔的氢原子理论E1，E2，E3，…(E1<E2<E3<…)(1)定态假设(2)频率条件(3)量子化条件9.氢原子轨道半径和能量下复习(多)量子物理基础11.不确定关系10.德布罗意波(<<c)下复习(多)量子物理基础12