大學(xué)物理(下)復(fù)習(xí)課件.ppt

大學(xué)物理（下）總復(fù)習(xí),振動,第九章,一、簡諧運(yùn)動方程（三要素）,設(shè)初始條件為:,解得,由,得,其中,振幅,周期、頻率,周期,彈簧振子周期,頻率,圓頻率,相位,初相位,二、旋轉(zhuǎn)矢量,自O(shè)x軸的原點(diǎn)O作一矢量，使它的模等于振動的振幅A，并使矢量在Oxy平面內(nèi)繞點(diǎn)O作逆時針方向的勻角速轉(zhuǎn)動，其角速度與振動頻率相等，這個矢量就叫做旋轉(zhuǎn)矢量.,以為原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)矢量的端點(diǎn)在軸上的投影點(diǎn)的運(yùn)動為簡諧運(yùn)動.,運(yùn)用旋轉(zhuǎn)矢量法求相位（舉例略）,三、簡諧運(yùn)動的能量（1）動能,（2）勢能,（3）機(jī)械能,四、簡諧運(yùn)動的合成（兩個同方向同頻率簡諧運(yùn)動的合成）,（3）一般情況,加強(qiáng),減弱,（1）相位差,（2）相位差,第十章波動,MECHANICALWAVES,波動,第十章,一平面簡諧波的波函數(shù)、三要素,波長,周期T,頻率,波速,四個物理量的聯(lián)系,理解波函數(shù)的物理意義（讀懂波形圖）求解波動方程（舉例略）,二波的能量,體積元在平衡位置時，動能、勢能和總機(jī)械能均最大.,(1)在波動傳播的介質(zhì)中，任一體積元的動能、勢能、總機(jī)械能均隨作周期性變化，且變化是同相位的.,體積元的位移最大時，三者均為零.,(2)任一體積元都在不斷地接收和放出能量，即不斷地傳播能量.任一體積元的機(jī)械能不守恒.波動是能量傳遞的一種方式.,平均能量密度：能量密度在一個周期內(nèi)的平均值,能量密度：單位體積介質(zhì)中的波動能量,平均能流：,能流密度(波的強(qiáng)度)I:,波的干涉（了解惠更斯原理和波的衍射）,1波的疊加原理,波傳播的獨(dú)立性：兩列波在某區(qū)域相遇后再分開，傳播情況與未相遇時相同，互不干擾.,波的疊加性：在相遇區(qū)，任一質(zhì)點(diǎn)的振動為二波單獨(dú)在該點(diǎn)引起的振動的合成.,頻率相同、振動方向平行、相位相同或相位差恒定的兩列波相遇時，使某些地方振動始終加強(qiáng)，而使另一些地方振動始終減弱的現(xiàn)象，稱為波的干涉現(xiàn)象.,2波的干涉,某些點(diǎn)振動始終加強(qiáng)，另一些點(diǎn)振動始終減弱或完全抵消.,(2)干涉現(xiàn)象,滿足干涉條件的波稱相干波.,(1)干涉條件,波頻率相同，振動方向相同，位相差恒定,(3)干涉現(xiàn)象的定量討論,波源振動,點(diǎn)P的兩個分振動,定值,位相差決定了合振幅的大小.,四駐波,正向,負(fù)向,波腹,波節(jié),駐波的能量,駐波的能量在相鄰的波腹和波節(jié)間往復(fù)變化，在相鄰的波節(jié)間發(fā)生動能和勢能間的轉(zhuǎn)換，動能主要集中在波腹，勢能主要集中在波節(jié)，但無能量的定向傳播.,光學(xué),第十一章,一楊氏雙縫干涉,減弱,條紋間距,明、暗條紋的位置,白光照射時，出現(xiàn)彩色條紋,二薄膜干涉,反射光的光程差,加強(qiáng),減弱,透射光的光程差,當(dāng)光線垂直入射時,當(dāng)時,當(dāng)時,半波損失,三劈尖,明紋,暗紋,(2)相鄰明紋（暗紋）間的厚度差,(3)條紋間距,四牛頓環(huán),明紋,暗紋,光程差,五單縫衍射,（衍射角：向上為正，向下為負(fù)）,菲涅耳波帶法,第一暗紋距中心的距離,第一暗紋的衍射角,六園孔衍射,：艾里斑直徑,光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng),最小分辨角,七光柵衍射,等寬度、等距離的狹縫排列起來的光學(xué)元件.,相鄰兩縫間的光程差：,光柵的衍射條紋是衍射和干涉的總效果,條紋最高級數(shù),當(dāng)下列兩個方程同時滿足時，會出現(xiàn)所謂的“缺級”現(xiàn)象,例：d/b=3則k/k=3的位置處就會出現(xiàn)缺級，即在k=3，6，9等這些主明紋應(yīng)該出現(xiàn)的地方，實際都觀察不到它們。,入射光為白光時，形成彩色光譜.,衍射光譜,光譜重疊,八馬呂斯定律,馬呂斯定律,九布儒斯特定律,反射光為完全偏振光，且振動面垂直入射面，折射光為部分偏振光,當(dāng)時，,(1)反射光和折射光互相垂直.,(2)根據(jù)光的可逆性，當(dāng)入射光以角從介質(zhì)入射于界面時，此角即為布儒斯特角.,相對論,第十四章,真空中的光速是常量，沿各個方向都等于c，與光源或觀測者的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān).,1相對性原理,物理定律在所有慣性系中都具有相同的表達(dá)形式.,2光速不變原理,一狹義相對論的基本原理,二洛倫茲變換式,1洛倫茲坐標(biāo)變換式,正變換,2洛倫茲速度變換式,正變換,三長度的收縮(動尺變短),四時間的延緩(動鐘變慢),(1)相對論動量遵循洛倫茲變換,當(dāng)時,五動量與速度的關(guān)系,(2)相對論質(zhì)量,靜止質(zhì)量：m0,六狹義相對論力學(xué)的基本方程,當(dāng)時,相對論動量守恒定律,七質(zhì)量與能量的關(guān)系,相對論動能,當(dāng)時，,相對論質(zhì)能關(guān)系,總能量,八動量與能量的關(guān)系,極端相對論近似,量子物理,第十五章,一黑體輻射（相關(guān)概念和定律）,1斯特藩-玻耳茲曼定律,2維恩位移定律,峰值波長,黑體中的分子、原子的振動可看作諧振子，這些諧振子的能量狀態(tài)是分立的，相應(yīng)的能量是某一最小能量的整數(shù)倍，即，2，3，n,稱為能量子，n為量子數(shù).,3.普朗克量子假設(shè),普朗克量子假設(shè)是量子力學(xué)的里程碑.,二光電效應(yīng),1實驗規(guī)律,（1）光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)成正比.,（2）截止頻率（紅限）,（4）瞬時性,（3）遏止電勢差,2.愛因斯坦方程,1“光量子”假設(shè),光可看成是由光子組成的粒子流，單個光子的能量為.,2愛因斯坦光電效應(yīng)方程,逸出功與材料有關(guān),3.光的波粒二象性,三康普頓效應(yīng),1波長的偏移()與散射角有關(guān).,2與散射物體無關(guān).,動量守恒,康普頓波長,康普頓公式,四德布羅意波,德布羅意公式,這種波稱為德布羅意波或物質(zhì)波,若則,(1)若則,(2)宏觀物體的德布羅意波長小到實驗難以測量的程度，因此宏觀物體僅表現(xiàn)出粒子性.,統(tǒng)計解釋,在某處德布羅意波