山東建筑大學(xué)大學(xué)物理下復(fù)習(xí)資料(內(nèi)有考試原題)ppt課件

1、大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第九章第九章 氣體動實(shí)際氣體動實(shí)際摩爾氣體常量摩爾氣體常量理想氣體物態(tài)方程一：理想氣體物態(tài)方程一：RTMmRTpV 11KmolJ 318 .Rk 稱為玻耳茲曼常量稱為玻耳茲曼常量231/1.38 10 J KAkR N一、理想氣體物態(tài)方程一、理想氣體物態(tài)方程理想氣體物態(tài)方程二：理想氣體物態(tài)方程二：nkTp 質(zhì)量為質(zhì)量為m m，摩爾質(zhì)量為，摩爾質(zhì)量為M M 的理想氣體的內(nèi)能為的理想氣體的內(nèi)能為RTiMmE2 二、理想氣體的內(nèi)能二、理想氣體的內(nèi)能復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)1 1大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2 2氣體處于平衡態(tài)時(shí)，分子的任何一個自在度的平均動能都等于氣體處于平衡態(tài)

2、時(shí)，分子的任何一個自在度的平均動能都等于，這一結(jié)論叫做能量按自在度均分定理或能量均分定理，這一結(jié)論叫做能量按自在度均分定理或能量均分定理12kT三、能量均分定理三、能量均分定理 某種剛性氣體分子的平動自在度為某種剛性氣體分子的平動自在度為 ， t分子的平均平動動能為分子的平均平動動能為 kt2tkT ，轉(zhuǎn)動的自在度為，轉(zhuǎn)動的自在度為 ，分子的平均轉(zhuǎn)動動能為，分子的平均轉(zhuǎn)動動能為 rkr2rkT , ,分子總的自在度為分子總的自在度為itr ，分子平均總動能為，分子平均總動能為 . k()2trkT 雙原子氣體分子，平動自在度為雙原子氣體分子，平動自在度為 3t ，分子的平均平動動能為，分子的平

3、均平動動能為 kt32kT ，分子總的自在度為，分子總的自在度為 k52kT 5i , ,分子平均總動能為分子平均總動能為 . ., ,轉(zhuǎn)動的自在度為轉(zhuǎn)動的自在度為 kr22kTkT 2r ，分子的平均轉(zhuǎn)動動能為，分子的平均轉(zhuǎn)動動能為 大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)3 3剛性分子的自在度剛性分子的自在度四、麥克斯韋速率分布曲線四、麥克斯韋速率分布曲線 最概然速率最概然速率最概然速率是反映速率分布特征的物理量最概然速率是反映速率分布特征的物理量 p.kTRTmM01 411 41v大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)4 41 1對同一種氣體，溫度升高，最概然速率對同一種氣體，溫度升高，最概

4、然速率vpvp增大，在速率分布曲線增大，在速率分布曲線上的最大值向上的最大值向v v添加的方向挪動，曲線變平坦添加的方向挪動，曲線變平坦. .(2)(2)在同一溫度下，分子質(zhì)量或氣體的摩爾質(zhì)量越大，在同一溫度下，分子質(zhì)量或氣體的摩爾質(zhì)量越大，vpvp越小越小. . C解：解：-203231.33 3.44 10 m1.38 10280 nkTp pnkT 2311.38 10J Kk 118.31 J molKR波爾茲曼常量波爾茲曼常量 ， 氮?dú)獾哪栙|(zhì)量氮?dú)獾哪栙|(zhì)量 31mol28 10kg molM ，普試氣體常量，普試氣體常量 1. (09-10-11. (09-10-1試卷試卷) )

5、容器中有容器中有1mol1mol氮?dú)?，壓?qiáng)為氮?dú)?，壓?qiáng)為1.33Pa,1.33Pa,溫度為溫度為7 ,7 ,那么那么 1 11m31m3中氮?dú)獾姆肿訑?shù)為中氮?dú)獾姆肿訑?shù)為_；2 2容器中氮?dú)獾拿芏葹槿萜髦械獨(dú)獾拿芏葹開；3 3 1m31m3中氮?dú)獾目偲絼觿幽転橹械獨(dú)獾目偲絼觿幽転開；203.44 10 531.6 10 kg m 1.99J大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)mV .353328 101.6 10 kg m1 75 10 RTMmRTpV RTVp kt32NNkT 20233= 3.44 101.38 102801.99J2 2.2.如圖示兩條如圖示兩條 曲線分別表示氫氣和氧氣在同一溫度下的麥

6、克斯韋曲線分別表示氫氣和氧氣在同一溫度下的麥克斯韋速率分布曲線，速率分布曲線， 從圖上數(shù)據(jù)求出兩氣體最概然速率從圖上數(shù)據(jù)求出兩氣體最概然速率. .( )f vv)(vf1sm /v2000opkTm 02v()()0202HOmm 解解:)(O)(H2p2pvv 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)5 5大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)-12pm.s 000 2)(H vpp()()()()202202HO324OH2mm vv-12pm.s 500)(O v作業(yè)：作業(yè)：1，4，5，9，10，11，13復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)6 6大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第十章第十章 熱力學(xué)根底熱力學(xué)根底理想氣體等值、絕熱過程中的公式理想氣體等值、絕熱

7、過程中的公式過程過程特征特征過程方程過程方程吸收的熱量吸收的熱量Q對外做功對外做功W內(nèi)能的增量內(nèi)能的增量E等體等體等壓等壓等溫等溫絕熱絕熱常量常量 V常量常量p 常量常量T aQ 0pCT VCT pVC pVC VTC 1pTC 1,V mmCTM ,V mmCTM 0,V mmCTM ,V mmCTM 0,p mmCTM lnpmRTMp120lnVmRTMV21lnpmRTMp12lnVmRTMV21,V mmCTM 或或或或p V 或或mR M PVPV 001或或熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律 QEW , ,對理想氣體物態(tài)方程對理想氣體物態(tài)方程 RTMmpV 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)7 7大學(xué)

8、大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)1 1計(jì)算熱機(jī)的效率有兩個公式計(jì)算熱機(jī)的效率有兩個公式WQ 吸吸1QQ 放吸或或2 2判別吸熱和放熱的方法：判別吸熱和放熱的方法：W是凈功；是凈功；Q放放是循環(huán)過程放出的總熱量；是循環(huán)過程放出的總熱量；Q吸吸是循環(huán)過程吸收的總熱量；是循環(huán)過程吸收的總熱量；三者都取絕對值三者都取絕對值.復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)8 8大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)等體過程：等體過程：,2121()()VV mV mmVQCTTCppMRpVo1p2p1p2p等壓過程：等壓過程：,2121()()pp mp mmpQCTTCVVMR1V2V2V1V等溫過程：等溫過程：1221lnlnVVRTMmppRTMmQT 1p

9、2p1()V2()V2p1p2()V1()V復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)9 9大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)141V4V231p2pPVo12Q34Q41Q23Q 1. 1 mol 氦氣經(jīng)過如下圖的循環(huán)過程，其中氦氣經(jīng)過如下圖的循環(huán)過程，其中 , 求求12、23、34、41各過程中氣體吸收的熱量和熱機(jī)的各過程中氣體吸收的熱量和熱機(jī)的效率效率 .212pp 412VV 解解 :TT 212TT 314VQCTT 12,m21()pQCTT 23,m32()VQCTT 34,m43(), ,由理想氣體物態(tài)方程得由理想氣體物態(tài)方程得pQCTT41,m14(), ,QQQQQQ 3441122311放吸過程過程12：過程過

10、程23：ppTT 1212, ,pp 212VV 412知知, ,VVTT 3223, ,VVTT 1423, ,復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)1010大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)過程過程34：ppTT 3434, ,ppTT 2134TT 412, ,141V4V231p2pPVo12Q34Q41Q23QVQCT 12,m 1pQCT 23,m 12mVQCT 34,12, , ,VpRTCTCT 1,m1,m12p VRT 111pQCT 41,m1VpCTCT ,m1,m12QQQ 1223吸吸WppVV 2141()()0015.4 WQ 吸吸RiiRR 2222氦氣是單原子分子氣體氦氣是單原子分子氣體i

11、3pp 212VV 412復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)11112211221115.4%213222iiRRiiRR 法二：法二：大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)12122. (09-10-12. (09-10-1試卷試卷) )一定量的理想氣體閱歷如下圖的循環(huán)過程，一定量的理想氣體閱歷如下圖的循環(huán)過程，ABAB和和CDCD是等壓過程，是等壓過程， BC BC和和DADA是絕熱過程是絕熱過程. .知：知：TC=300K, TB=400K.TC=300K, TB=400K.試試求：求：1 1這循環(huán)是不是卡諾循環(huán)？為什么？這循環(huán)是不是卡諾循環(huán)？為什么？2 2此循環(huán)的效率此循環(huán)的效率. .ABCDVpOABQ

12、CDQ思緒：思緒：1QQ 放吸WQ 吸吸或或用哪一個簡單？用哪一個簡單？解：解：,()ABp mBAQCTT ,()CDp mCDQCTT 11CDBAQTTQTT 放吸 大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)131311BBCCpTpT 11AADDpTpT ADBCTTTT CCDBBATTTTTT %11125CDCBABQTTTQTTT 放吸 作業(yè)：作業(yè)：10，12，13，14，15大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第十一章第十一章 簡諧運(yùn)動簡諧運(yùn)動一、判別物體做簡諧振動的四條判據(jù)一、判別物體做簡諧振動的四條判據(jù)Fkx 2ax 22ddxxt 20 xAt cos()二、兩個同方向同頻率簡諧運(yùn)動的合成

13、二、兩個同方向同頻率簡諧運(yùn)動的合成合振幅合振幅合振動的初相位合振動的初相位11221122sinsintgcoscosAAAA 221212212cos()AAAA A復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)1414大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)1.1.例例11-211-2如圖如圖11-411-4所示，輕彈簧的一端固定，另一端系一輕繩，所示，輕彈簧的一端固定，另一端系一輕繩，輕繩繞過滑輪銜接一質(zhì)量為輕繩繞過滑輪銜接一質(zhì)量為m m的物體，繩在輪上不打滑的物體，繩在輪上不打滑. .知彈簧的勁度系知彈簧的勁度系數(shù)為數(shù)為k k，滑輪的半徑為，滑輪的半徑為R R、轉(zhuǎn)動慣量為、轉(zhuǎn)動慣量為 J.J.使物體略偏離平衡位置后放手使物體略偏離平衡

14、位置后放手使其振動，試證明物體使其振動，試證明物體m m作簡諧運(yùn)動，并求其周期作簡諧運(yùn)動，并求其周期 T.T.解：解： 選擇物體和滑輪為研討對象選擇物體和滑輪為研討對象受力分析受力分析 查運(yùn)動查運(yùn)動平動的物體用牛頓第二定律平動的物體用牛頓第二定律列方程，轉(zhuǎn)動的物體用轉(zhuǎn)動定列方程，轉(zhuǎn)動的物體用轉(zhuǎn)動定律列方程律列方程, 設(shè)彈簧沿伸長設(shè)彈簧沿伸長x建坐標(biāo)建坐標(biāo)1mgFma12() FFRJ 取物體取物體m 平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，向下為正方向，此時(shí)彈簧，向下為正方向，此時(shí)彈簧的伸長量的伸長量x01F 2F Ox1F gmaxkJR復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)1515大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)kxmg0

15、Fk xx20()aR 聯(lián)立式聯(lián)立式可得可得2()xkxtmJ/R22d0d 振動物體的運(yùn)動是簡諧運(yùn)動振動物體的運(yùn)動是簡諧運(yùn)動. . ()kmJ/R 22所以，所以，()kmJ/R 21F 2F Ox1F gmaxkJR第十一章第十一章 振動振動11.1 11.1 簡諧運(yùn)動簡諧運(yùn)動1616振動周期為振動周期為 ()mJ/Rk22T 2 大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)作業(yè)作業(yè)作業(yè)作業(yè)1717Ox1TmgaxkJR 1T2T1mgTma12T RT RJ kxmg0Fk xx20()aR 2.2.作業(yè)作業(yè) 8 8解解:聯(lián)立式聯(lián)立式可得可得22kRaxmRJ 或或2222d0dxkRxtmRJ 大學(xué)大學(xué)物理學(xué)

16、物理學(xué)作業(yè)作業(yè)作業(yè)作業(yè)1818振動物體的運(yùn)動是簡諧運(yùn)動振動物體的運(yùn)動是簡諧運(yùn)動. . 222kRmRJ 所以，所以，()kmJ/R 23. (09-10-13. (09-10-1試卷試卷) )兩個同方向同頻率的簡諧運(yùn)動，其振動表達(dá)式分別為：兩個同方向同頻率的簡諧運(yùn)動，其振動表達(dá)式分別為：216 10cos(5)2xt 222 10cos(5 )2xt 它們的和振動的振幅為它們的和振動的振幅為_,初相為初相為_.221212212cos()AAAA A24 102 大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)tan 22112211coscossinsin AAAA 22226 10sin2 10sin()226 10

17、cos2 10cos()22 222222(6 10 )(2 10 )2 6 102 10cos()22 44436 104 1024 10cos 24 10 m 2 作業(yè)：作業(yè)：3,6,7,8,9,10,11作業(yè)作業(yè)作業(yè)作業(yè)1919xO 1A 2A 證明簡諧運(yùn)動和求振動方程證明簡諧運(yùn)動和求振動方程2 大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)cos ()xyAtu 沿沿x軸傳播的平面簡諧波的動搖表達(dá)式可寫為軸傳播的平面簡諧波的動搖表達(dá)式可寫為波沿波沿x x軸正方向傳播取軸正方向傳播取“- -號；波沿號；波沿x x軸負(fù)方向傳播取軸負(fù)方向傳播取“+ +. .利用利用 和和 可得動搖表達(dá)式的幾種不同方式：可得動搖表達(dá)式

18、的幾種不同方式：2/T /uT ( , )cos 2()txy x tAT ( , )cosy x tAtkx 2 k角波數(shù)角波數(shù)一、平面簡諧波的波函數(shù)一、平面簡諧波的波函數(shù)假設(shè)知距坐標(biāo)原點(diǎn)假設(shè)知距坐標(biāo)原點(diǎn)O O振動表達(dá)式振動表達(dá)式( )cos()OytAt 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2020第十二章第十二章 動搖動搖大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)假設(shè)知距坐標(biāo)原點(diǎn)假設(shè)知距坐標(biāo)原點(diǎn)O O為為xoxo的的Q Q點(diǎn)振動表達(dá)式點(diǎn)振動表達(dá)式0( )cos()xytAt 沿沿x x 軸傳播的平面簡諧波的動搖表達(dá)式軸傳播的平面簡諧波的動搖表達(dá)式0( , )cos()xxy x tAtu 二、駐波二、駐波)(2cos1 xTtA

19、y )(2cos2 xTtAy 兩波的合成波兩波的合成波 設(shè)頻率一樣設(shè)頻率一樣, , 振幅一樣的右行波和左行波取初振幅一樣的右行波和左行波取初相位均為零相位均為零), ), 其動搖表達(dá)式分別為其動搖表達(dá)式分別為: :1222(2 cos)cosyyyAxtT 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2121大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)0Suu vv三、多普勒效應(yīng)公式三、多普勒效應(yīng)公式察看者向著波源運(yùn)動時(shí)察看者向著波源運(yùn)動時(shí)v0v0取正號；察看者遠(yuǎn)離波源運(yùn)動時(shí)取正號；察看者遠(yuǎn)離波源運(yùn)動時(shí)v0v0取負(fù)號；取負(fù)號；波源向著察看者運(yùn)動時(shí)波源向著察看者運(yùn)動時(shí)vsvs取負(fù)號；波源遠(yuǎn)離察看者運(yùn)動時(shí)取負(fù)號；波源遠(yuǎn)離察看者運(yùn)動時(shí)vsvs取正號

20、取正號. .四、平面電磁波的特性四、平面電磁波的特性)(cos0uxtEE )(cos0uxtHH (1) 電磁波是橫波，電磁波是橫波， 三者相互垂直，三者相互垂直，構(gòu)成右手螺旋關(guān)系構(gòu)成右手螺旋關(guān)系.E H u 、 、uEH(2) (2) 和和 都作周期性變化，且頻率一樣，相位一樣都作周期性變化，且頻率一樣，相位一樣. . EHHE (3) (3) 和和 數(shù)值成比例數(shù)值成比例 EH1208.85 10F/m 704 10N/A 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2222大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2323(m)y(m)xO20/2A160A800t 2t 1.(09-10-11.(09-10-1試卷試卷

21、) )圖示一平面余弦波在圖示一平面余弦波在t=0st=0s和和t=2st=2s時(shí)辰的波形圖時(shí)辰的波形圖. .知波速為知波速為u,u,求求1 1坐標(biāo)原點(diǎn)處介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動方坐標(biāo)原點(diǎn)處介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動方程；程；2 2該波的動搖表達(dá)式該波的動搖表達(dá)式. .解解: : 1 1波由右向左傳播波由右向左傳播設(shè)設(shè)O O 點(diǎn)的振動表達(dá)式為點(diǎn)的振動表達(dá)式為 cos()oyAt yO2 A4 4t 1s8 由旋轉(zhuǎn)矢量法得由旋轉(zhuǎn)矢量法得2 cos(-)82oyAt 大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)2.(2.(例例12-3) 12-3) 一平面簡諧波以一平面簡諧波以200ms-1200ms-1的波速沿的波速沿x x軸正方向傳播，知坐

22、標(biāo)原點(diǎn)軸正方向傳播，知坐標(biāo)原點(diǎn)O O處質(zhì)點(diǎn)的振動周期為處質(zhì)點(diǎn)的振動周期為0.01s0.01s， 振幅為振幅為0.02m0.02m，在，在t=0t=0時(shí)辰，其正好經(jīng)過平衡位時(shí)辰，其正好經(jīng)過平衡位置且向負(fù)方向運(yùn)動。求：置且向負(fù)方向運(yùn)動。求：(1) (1) 以以O(shè) O為坐標(biāo)原點(diǎn)的動搖表達(dá)式；為坐標(biāo)原點(diǎn)的動搖表達(dá)式； (2) (2) 距原點(diǎn)距原點(diǎn)2m2m處的質(zhì)點(diǎn)的振動表達(dá)式；處的質(zhì)點(diǎn)的振動表達(dá)式；(3) (3) 假設(shè)以假設(shè)以 2m 2m 處為坐標(biāo)原點(diǎn)，寫出動搖表達(dá)式。處為坐標(biāo)原點(diǎn)，寫出動搖表達(dá)式。分析分析: : 振動表達(dá)式振動表達(dá)式o( )cos()ytAt A由知求出由知求出( , )cos ()x

23、y x tAtu 動搖表達(dá)式動搖表達(dá)式( , )cos2()txy x tAT 2010m/s2u cos()8102xyAt 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2424大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)( )cos()oytAt 由知得由知得 =2 /T = 200 rad/s，由于由于u=200m/s設(shè)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動表達(dá)式為設(shè)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動表達(dá)式為解解: (1): (1)2 由旋轉(zhuǎn)矢量法得由旋轉(zhuǎn)矢量法得A = 0.02m原點(diǎn)處的振動表達(dá)式為原點(diǎn)處的振動表達(dá)式為( )0.02cos(200) m 2oytt 該波動搖表達(dá)式該波動搖表達(dá)式0.02cos200() m2002xt ( , )cos () xy x tAtu

24、 yO2 A復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2525大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué) (2) (2) 將將 x=2m x=2m 代入動搖表達(dá)式代入動搖表達(dá)式 得該質(zhì)點(diǎn)的振得該質(zhì)點(diǎn)的振動表達(dá)式動表達(dá)式3( )0.02cos(200)m2y tt (3) (3) 利用利用 x =2m x =2m 處的振動表達(dá)式可得以處的振動表達(dá)式可得以2m 2m 處為坐標(biāo)原處為坐標(biāo)原點(diǎn)的動搖表達(dá)式為點(diǎn)的動搖表達(dá)式為3( , )0.02cos200() m2002xy x tt 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2626大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)3.(3.(例例12-5) 12-5) 知沿知沿x x軸正向傳播的平面波在軸正向傳播的平面波在 的波形的波形 ，周期，周期

25、T=3s.T=3s.求出求出O O點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動表達(dá)式和該波的動搖表達(dá)式點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動表達(dá)式和該波的動搖表達(dá)式. .1s4t x/cm-510 y/cmO30u 解：設(shè)解：設(shè)O O 點(diǎn)的振動表達(dá)式為點(diǎn)的振動表達(dá)式為 cos()oyAt 由題意可知由題意可知0.05 m2oAy m1 .0 A3sT oy(m)且有且有v 0.32 t t221334 ? 23 那么那么2 1s4t 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2727大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)20.1cos( )m32oyt 所以所以O(shè) O點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動表達(dá)式為點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動表達(dá)式為 uT 2,0.1cosm30.22xy x tt 所以動搖表達(dá)式為所以動搖表達(dá)

26、式為x/cm-510 y/cmO30u由圖可知：由圖可知：0.6m 那么那么0.2m/s 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2828大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)-12500s 4.(4.(作業(yè)作業(yè)15)15)解：解：500m/su 2.0m , ,( )cos()oytAt 設(shè)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動表達(dá)式為設(shè)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動表達(dá)式為4 , ,( )0.1cos(500)4oytt 原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動表達(dá)式為原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動表達(dá)式為oy(m)0.1mA 250Hz , ,(1)(1)(m)y(m)xO-A2/ 2AP1.0u復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2929大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)( )0.1cos 500()m5004xy tt ) )根據(jù)

27、上式直接寫出動搖表達(dá)式為根據(jù)上式直接寫出動搖表達(dá)式為 (2)(2)50sin 500()m/s5004yxtt ) )v2.52.550sin 500()5004ytt ) )v350sin 500m/s4ytt 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)3030大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)5.(5.(例例12-6) 12-6) 有一波長為有一波長為2m2m的平面簡諧波沿的平面簡諧波沿x x 軸負(fù)向傳播，圖為軸負(fù)向傳播，圖為x =1mx =1m處處質(zhì)點(diǎn)的振動曲線。求此平面簡諧波的動搖表達(dá)式質(zhì)點(diǎn)的振動曲線。求此平面簡諧波的動搖表達(dá)式. . 解：設(shè)解：設(shè)x =1m處質(zhì)點(diǎn)的振動表處質(zhì)點(diǎn)的振動表達(dá)式為達(dá)式為 ( )cos()y tAt

28、 由振動曲線可知由振動曲線可知0.02mA 0.2sT oy(m)/myO0.1/st0.020.21210rad sT （）2 由旋轉(zhuǎn)矢量可得由旋轉(zhuǎn)矢量可得x =1m處質(zhì)點(diǎn)的振動表達(dá)式為處質(zhì)點(diǎn)的振動表達(dá)式為 ( )0.02cos(10)2y tt110m suT 根據(jù)上式直接寫出動搖表達(dá)式為根據(jù)上式直接寫出動搖表達(dá)式為 1( )0.02cos 10()m102xy tt ) )0.02cos 10()m102xt ) )復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)3131大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué) 216.0 10cos(40 ) (SI)2yxt 226.0 10cos(40 ) (SI)2yxt 6.(09-10-16.

29、(09-10-1試卷試卷) )作業(yè)作業(yè)7 7 兩列波在一根很長的弦線上傳播，其動搖方程為兩列波在一根很長的弦線上傳播，其動搖方程為 那么合成波的駐波方程為_；在x = 0至x = 10.0 m內(nèi)波節(jié)的位置是_；波腹的位置是_ 22(2cos)cosyAxtT 2216.0 10cos(40 )6.0 10cos2m240.1xtyxt 2226.0 10cos(40 )6.0 10cos2m240.1xtyxt 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)3232大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)2112.0 10cos( )cos202yxt 24xk 腹腹 4) 12 ( kx節(jié)節(jié)210 xk腹腹4m x =1 m，3 m，5 m

30、，7 m，9 m x = 0 m，2 m，4 m，6 m，8 m，10 m 2110 x k+節(jié)節(jié)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)3333大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)223.00 10 mA 22(2cos)cosyAxtT 7.7.作業(yè)作業(yè)1717解：解：21.50 10 mA 21.6 251.25m1.64 21s500275T 2550T (1)(1)1.25343.75m1275uT (2)(2)1.250.625m22kx (3)(3) 22.53.00 10 cos 1.6sin550tyxt v復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)3434大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)8.8.例題例題12-12 12-12 沿沿x x軸傳播的平面電

31、磁波，電場強(qiáng)度的動搖方程為軸傳播的平面電磁波，電場強(qiáng)度的動搖方程為0cos2()zxEEt 000/cos2()xxHEt 磁場強(qiáng)度的動搖方程為磁場強(qiáng)度的動搖方程為A、000/cos2()yxHEt B、000/cos2()yxHEt D、000/cos2()zxHEt C、000/cos2()yxHEt D、000/cos2()yxHEt C、復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)3535大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)9.(09-10-19.(09-10-1試卷試卷) )在真空中沿在真空中沿z z軸正方向傳播的平面電磁波的磁場強(qiáng)度波的軸正方向傳播的平面電磁波的磁場強(qiáng)度波的表達(dá)式為電場強(qiáng)度的動搖方程為表達(dá)式為電場強(qiáng)度的動搖方

32、程為 那么它那么它的電場強(qiáng)度波的表達(dá)式為的電場強(qiáng)度波的表達(dá)式為_._.2.00cos()(SI)xzHtc 30000/7.54 10 V/mEH F/m1085. 8120 N/A10470 , , z y x O uyExH37.54 10cos()yzEtc 解：解：37.54 10cos()(SI)yzEtc 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)3636大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué) z y x O uxEyH1cos(2)3t 0000/0.796HE yH 0.796F/m1085. 8120 N/A10470 , ,8.8.作業(yè)作業(yè)10105.(09-10-15.(09-10-1試卷試卷) )一列火車以一列火

33、車以20m/s20m/s的速度行駛，假設(shè)機(jī)車汽笛的頻的速度行駛，假設(shè)機(jī)車汽笛的頻率為率為600Hz,600Hz,一靜止觀測者在機(jī)車前和機(jī)車后所聽到的聲音頻率分別為一靜止觀測者在機(jī)車前和機(jī)車后所聽到的聲音頻率分別為_和和_(_(設(shè)空氣中的聲速為設(shè)空氣中的聲速為340m/s).340m/s).解：解：s600Hz ，知知00 v1s20m s ，vS uu v當(dāng)火車駛近察看者時(shí)，察看者聽到的頻率為當(dāng)火車駛近察看者時(shí)，察看者聽到的頻率為340600637.5Hz 34020 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)3737大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)S uu v當(dāng)火車遠(yuǎn)離察看者時(shí)，察看者聽到的頻率為當(dāng)火車遠(yuǎn)離察看者時(shí)，察看者聽到的

34、頻率為340600566.7Hz 34020 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)3838作業(yè)作業(yè): 1,2,6,7,8,9,10,11-15,17: 1,2,6,7,8,9,10,11-15,17大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第十三章第十三章 動搖光學(xué)動搖光學(xué)一、一、 雙縫干涉雙縫干涉明紋中心位置明紋中心位置暗紋中心位置暗紋中心位置2)12( kdD), 2 , 1 , 0( k), 2 , 1 , 0( k k xrdD 2) 12( k可得可得干涉加強(qiáng)干涉加強(qiáng) 干涉減弱干涉減弱 dDk 1kkDxxxd 條紋間距條紋間距二、二、 等傾干涉等傾干涉復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)3939大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)光線垂直入射，光線垂直入射，

35、1n1n2n1薄膜處于同一種介質(zhì)中薄膜處于同一種介質(zhì)中121nnn或或121nnn r222n d t22n d 0i 入射角入射角222t212sindnni 222r212sin2dnni 2薄膜處于不同種介質(zhì)中薄膜處于不同種介質(zhì)中t222n d r22n d 1n3n2n123nnna.復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)4040大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)r222n d t22n d t222n d r22n d r222n d t22n d 1n3n2n123nnnb.123nnnc.123nnnd.復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)4141大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)三、三、 劈尖劈尖22 nd明紋明紋暗紋暗紋 k),2,1( k=2

36、)12( k),2,1,0( k恣意兩相鄰暗紋恣意兩相鄰暗紋( (或明紋或明紋) )的間距的間距 l l 相鄰兩暗紋相鄰兩暗紋( (或明紋或明紋) )對應(yīng)的劈尖膜的厚度差對應(yīng)的劈尖膜的厚度差 d dn2 kkddd 1 sinld n2 sin2nl n2 n dkd1 kdl 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)4242大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)1. 09-10-1試卷試卷 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光的波長為的波長為6001nm=10-9m,雙縫間距為雙縫間距為2mm，雙縫與屏幕距的間距為，雙縫與屏幕距的間距為300 cm，在屏，在屏上構(gòu)成的干涉圖樣的明條紋間距為上構(gòu)成的干涉圖樣的明條紋間距為(A) 4

37、.5 mm (B) 0.9 mm (C) 1.2 mm (D) 3.1 mm2. 2. 09-10-1 09-10-1試卷一束波長為試卷一束波長為 600nm 600nm 1nm=10-9m1nm=10-9m的平行單色光垂的平行單色光垂直入射到折射率為直入射到折射率為n=1.33n=1.33的透明薄膜上，該薄膜是放在空氣中的的透明薄膜上，該薄膜是放在空氣中的. .要使反射要使反射光得到最大限制的加強(qiáng)，薄膜最小厚度應(yīng)為光得到最大限制的加強(qiáng)，薄膜最小厚度應(yīng)為_nm._nm.r (21,2,)2ndkk 解：解：薄膜處在同一種介質(zhì)中，一定有附加光程差，由明條紋條件薄膜處在同一種介質(zhì)中，一定有附加光程

38、差，由明條紋條件1()22kdn 薄膜厚度為薄膜厚度為min1600 (1)2113nm2 1.33d 113復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)4343大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)4444 3n2n1n3. (09-10-13. (09-10-1試卷試卷) ) 波長為波長為 的單色光垂直的單色光垂直照射到折射率為照射到折射率為 的劈形膜上，如下圖，圖的劈形膜上，如下圖，圖中中 ，察看反射光構(gòu)成的干涉條紋，察看反射光構(gòu)成的干涉條紋. .(1) (1) 從劈形膜從劈形膜O O處開場向右數(shù)起，第五條暗紋中處開場向右數(shù)起，第五條暗紋中心對應(yīng)的薄膜厚度是多少？心對應(yīng)的薄膜厚度是多少？2 2相鄰兩明紋對應(yīng)的薄膜的厚

39、度差是多少？相鄰兩明紋對應(yīng)的薄膜的厚度差是多少？ 2n123nnn 22(21)2n dk 22n d 暗條紋條件為暗條紋條件為O), 2 , 1 , 0( k第五條暗紋處第五條暗紋處k=4k=4，薄膜厚度為，薄膜厚度為 294dn 解：解：1 ，厚度為，厚度為d處兩束反射光的光程差為處兩束反射光的光程差為123nnn大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)454522n dk 明條紋條件為明條紋條件為), 2 , 1 , 0( k22kdn ), 2 , 1 , 0( k明條紋對應(yīng)的薄膜厚度為明條紋對應(yīng)的薄膜厚度為222(1)222kkdnnn 相鄰兩明紋對應(yīng)的薄膜的厚度差為相鄰兩明紋對應(yīng)的薄膜

40、的厚度差為四、四、 單縫衍射單縫衍射0sin a2)12(sin ka kka 22sin中央明紋中心中央明紋中心明紋中心明紋中心暗紋中心暗紋中心), 2 , 1( k),2, 1( k大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)中央明紋的寬度中央明紋的寬度012xx 其它明紋的寬度其它明紋的寬度2 fa xfa tgkkxf 暗暗暗暗tgkkxf 明明明明(21)2fka fka tgkkxf sin(0,1,2,)dkk -光柵方程光柵方程光柵多光束干涉：光柵多光束干涉：單縫衍射：單縫衍射： (1,2,3,)dkkka -缺級條件缺級條件 kdka 五、五、 光柵光柵缺級級數(shù)：缺級級數(shù)：復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)4646大

41、學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)4.(09-10-14.(09-10-1試卷試卷) )一束單色光垂直入射在光柵上，衍射光譜中共出現(xiàn)一束單色光垂直入射在光柵上，衍射光譜中共出現(xiàn)5 5條明紋。假設(shè)知此光柵縫寬度與不透明部分寬度相等，那么在中央條明紋。假設(shè)知此光柵縫寬度與不透明部分寬度相等，那么在中央明條紋一側(cè)的兩條明紋分別是第明條紋一側(cè)的兩條明紋分別是第_級和第級和第_級譜線級譜線. . (1,2,3,)dkkka 第二級缺級，察看到的是第一級和第三級譜線第二級缺級，察看到的是第一級和第三級譜線2 = 2aka 解解: : 缺級級數(shù)缺級級數(shù)一一 三三復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)4747大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)4

42、8484.(09-10-14.(09-10-1試卷試卷)(1)(1)在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，垂直入射的光有兩種波長在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，垂直入射的光有兩種波長1=400nm 1=400nm ，2=760nm( ).2=760nm( ).知單縫寬度知單縫寬度 ，透鏡，透鏡焦距焦距 f=50cm. f=50cm.求兩種光第一級衍射明條紋中心間距求兩種光第一級衍射明條紋中心間距. .-91nm =10 m-2=1 10 cma 3=+1.0 10 cmdab (2) (2)假設(shè)用光柵常數(shù)為假設(shè)用光柵常數(shù)為 的光柵替代狹縫，其他條的光柵替代狹縫，其他條件和上一問一樣，求兩種光第一級主極大之間的間

43、隔件和上一問一樣，求兩種光第一級主極大之間的間隔. . 解解: : 1 1tgkkxf 明明明明sin(21)2kak 明明(21)2kxfka 明明x 紅紅- 紫紫32fa x1紅紅- x1紫紫-.94305360 102.7mm2 1 10 大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)(2)(2)tgxf sinak kkxfa x 紅紅- 紫紫fa x1紅紅- x1紫紫-.9405360 101.8mm1 10 212cosII 六、馬呂斯定律六、馬呂斯定律七、布儒斯特定律七、布儒斯特定律12tannniB P1自然光自然光 檢偏器檢偏器線偏振光線偏振光P21I?2 I 起偏器起偏器復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)4949大學(xué)

44、大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)1 1反射光和折射光相互垂直反射光和折射光相互垂直. .12tannniB sincos Bi2Bi BiBi1n玻璃玻璃2n 空氣空氣 sinsinBi (2) 根據(jù)光的可逆性，當(dāng)入根據(jù)光的可逆性，當(dāng)入射光以射光以 角從角從 介質(zhì)入射于界介質(zhì)入射于界面時(shí)，此面時(shí)，此 角即為布儒斯特角。角即為布儒斯特角。 2n2n玻璃玻璃1n Bi復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)5050大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué) 4.(09-10-1 4.(09-10-1試卷試卷) )使一光強(qiáng)為使一光強(qiáng)為I0 I0 的平面偏振光先后經(jīng)過兩個偏振片的平面偏振光先后經(jīng)過兩個偏振片P1 P1 和和 P2 . P2 . P1 P1 和和

45、P2 P2 的偏振化方向與原入射光光失量的夾角分別是的偏振化方向與原入射光光失量的夾角分別是 和和 ，那，那么經(jīng)過這兩個偏振片后的光強(qiáng)么經(jīng)過這兩個偏振片后的光強(qiáng)I I 是是201cos2I 90 0AB201sin (2 )4I C201sin4I D40cosI E1p 2p0E222200coscos (90)cossinII 201sin (2 )4I 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)5151大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué) 5.(09-10-1試卷)自然光以60的入射角照射到不知其折射率的某一透明介質(zhì)外表時(shí)，反射光為線偏振光，那么知折射光 完全線偏振光且折射角為30； 部分偏振光且只是在該光由真空入射到折射率為

46、的介質(zhì)時(shí)，折射角為30； 部分偏振光，但須知兩種介質(zhì)的折射率才干確定折射角； 部分偏振光，且折射角為30 . 3復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)5252作業(yè)作業(yè): 2,3,4,5,7,8,9,10-15,17-33: 2,3,4,5,7,8,9,10-15,17-33大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)第十四章第十四章 量子物理量子物理212hmW v光電效應(yīng)方程光電效應(yīng)方程0U0 O0W h 截止頻率截止頻率一、光電效應(yīng)一、光電效應(yīng)2012eUm v截止電壓截止電壓0hWUee 截止電壓和光照頻率成線性關(guān)系截止電壓和光照頻率成線性關(guān)系復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)5353大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)545422222220022

47、22coshhhmccc vxy00hec hec m ve0e 2200hvm chmc 能量守恒：能量守恒：00hheemcc v動量守恒：動量守恒：221/20(1/)mmc v二、康普頓效應(yīng)二、康普頓效應(yīng)大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué) 康普頓波長康普頓波長 123C02.4310m2.4310nmhm c 2002(1cos)sin2hhm cm c 康普頓公式康普頓公式3412311806.63 102.43 10m2.43 10 nm9.11 103 10hm c 346.63 10J sh 普朗克常量普朗克常量 ，電子靜止質(zhì)量，電子靜止質(zhì)量 319.11 10kgem 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)55

48、55大學(xué)大學(xué)物理學(xué)物理學(xué)三、德布羅意波三、德布羅意波hhpmv 2Emchh ， 假設(shè)假設(shè) 那么那么c v0mm 021()mcm vvc，假設(shè)，假設(shè) 那么那么1.(09-10-11.(09-10-1試卷試卷) )鎢的紅限波長是鎢的紅限波長是230nm(1nm=10-9m)230nm(1nm=10-9m)，用波長為，用波長為180nm180nm的紫的紫外光照射時(shí)，從外表逸出的電子的最大動能為外光照射時(shí)，從外表逸出的電子的最大動能為_eV._eV.解解: :212hmW v光電效應(yīng)方程光電效應(yīng)方程0Wh ，逸出功，逸出功2012ccmhWhh v34819996.63 103 1011()1.5eV1.6 10180 10230 10 1.5復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)5656大學(xué)大學(xué)物理學(xué)