注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師基礎(chǔ)考試《物理》

物理（12分）物理知識(shí)點(diǎn)及分值分布〔甘心,』氣體動(dòng)理論熱學(xué)（4一5題X 土心廿河，［熱力學(xué)基礎(chǔ)物理］波動(dòng)學(xué)（3-4題）：最簡(jiǎn)單光學(xué)（3-4題）|第一部分、氣體動(dòng)理論（2-3分）1、 攝氏溫度1。0和熱力學(xué)溫度尸（K）的關(guān)系：0OC=273K2、 重要結(jié)論：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1mol的任何氣體的體積均為22.4L3、 摩爾mol、摩爾質(zhì)量、3.1、 物質(zhì)的數(shù)量的單位（物質(zhì)的量的單位）：mol摩爾1mol=6.02x1023個(gè)原子=1打=1捆3.2、 1mol某種物質(zhì)的質(zhì)量，稱為摩爾質(zhì)量（用心表示，單位g/mol）4、理想氣體狀態(tài)方程：r…?pV=mRTMN_ N_ NR Re,e{?pV=——RTnp=——RTnp= Tnp=n——T=nkTN VN VN N0 0 0 0?m、蘭均表示物質(zhì)的摩爾數(shù)MNt 0、 m 4, 一一 一4.1） pV=—RT,（其中人=8.31J/mol-K）M4.2）p=nkT，（其中k= =常數(shù)，n==個(gè)/m3表示分子數(shù)密度，即1m3氣體所含的分子數(shù)）N V4.3） m為氣體質(zhì)量，M為氣體的摩爾質(zhì)量（1mol氣體的質(zhì)量）4.4） m=某種氣體的摩爾數(shù)（原子數(shù)，6.02x1023原子=1mol）M4.5） 6.02x1023/mol=N0

5、理想氣體壓強(qiáng)的計(jì)算：2-1） 氣體壓強(qiáng)：p=3nw1—2） 分子平均平動(dòng)動(dòng)能泌=-mv223） 由上面兩式得出：p=3nw=3nmv2,（記憶方法：n、:、VV）n為單位體積的分子個(gè)數(shù)；m為每個(gè)分子的質(zhì)量，注意在這里不是物體的質(zhì)量；.、一3一4） w=—kT2推算：p=—nw=nkTnw=—kTTOC\o"1-5"\h\z3 2所以，分子平均平動(dòng)動(dòng)能靠只與溫度T有關(guān)，與其他無關(guān)。6、一個(gè)分子的平均平動(dòng)動(dòng)能、總平均動(dòng)能一，3\o"CurrentDocument"-3平動(dòng)：2kT

單原子分子￡=3kT\ 22 轉(zhuǎn)動(dòng)：0kT=0\o"CurrentDocument"I 2|1）i=3,5,6,且平動(dòng)一直是3。，|1）i=3,5,6,且平動(dòng)一直是3。，記住：\2）公式中，針對(duì)的都是1個(gè)分子的動(dòng)能。、工-乙-、-5平動(dòng)：2kT分子總平均動(dòng)能］雙原子分子￡=5kT\ 2\o"CurrentDocument"2 2轉(zhuǎn)動(dòng):一kT=kTI 2一，3一\o"CurrentDocument"<平動(dòng):—kT多原子分子：E=6kT\ 2 欠轉(zhuǎn)動(dòng)：3kT=3kT\o"CurrentDocument"I 2 27、1mol理想氣體的內(nèi)能1） 內(nèi)能=平均動(dòng)能+平均勢(shì)能=分子平均動(dòng)能，（平均勢(shì)能=0）2） 1mol氣體的平均動(dòng)能=2kTxN0,（一個(gè)分子的平均動(dòng)能x1mol氣體的分子數(shù)（5.02x1023）3） 1mol氣體的平均動(dòng)能=-kTxN=-RTxN=、RT04） mmol理想氣體的內(nèi)能：E=-mRTM 2M

8、mmol理想氣體的內(nèi)能：E=imRT=-pVM 2M29、麥克斯韋速率分布律:1）速率分布函數(shù)：f（v）=虬,Ndv（分子速率伯附近單位速率間隔內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比）「一 RT 最概然速率v=1.4」——，（日他媽RTM）

p\M2)麥克斯韋速率分布律平均速率V=1.62)麥克斯韋速率分布律M、….一.、=RT萬均根速率板V2=1.7v—M3)?最概然速率3)?最概然速率vp：在一定溫度下，氣體分子速率分布在vp附近單位速率-，=.. 『齊物理意乂忡隔內(nèi)的相泌子數(shù)最多。（曲線峰右移，峰高變?。?〔=?V<V<\：v2P10、氣體分子平均碰撞次數(shù)和平均自由程：［平均碰撞次數(shù)Z7=Sd2晶（單位：次/S）平均自由程元:X=VXT===_V_=一= 一(單位：m)Z、?2兀d2Vn、&d2n加d2p第二部分、熱力學(xué)基礎(chǔ)（2-3分）11、 系統(tǒng)對(duì)外做功4>0；外界對(duì)系統(tǒng)做功<0系統(tǒng)吸收熱量Q>0；系統(tǒng)放出熱量Q<012、 熱力學(xué)第一定律:1） Q=AE+A系統(tǒng)從外界吸熱=內(nèi)能增量+系統(tǒng)對(duì)外界做功2） 己和4都是過程量，即與過程有關(guān)，與起點(diǎn)和終點(diǎn)狀態(tài)無關(guān);3） 歸是狀態(tài)量，即只與起點(diǎn)和終點(diǎn)狀態(tài)有關(guān)，與過程無關(guān)；

13、等值過程和絕熱過程1）熱容：熱量。傳熱過程中，由于溫度不同而轉(zhuǎn)移的熱運(yùn)動(dòng)能量，定義：C=匹,表示每升高單位溫度所吸收的熱量。dT等壓摩爾熱容：C廣］d!"0=CV+RC=第<等體摩爾熱容：CV=］13、等值過程和絕熱過程1）熱容：熱量。傳熱過程中，由于溫度不同而轉(zhuǎn)移的熱運(yùn)動(dòng)能量，定義：C=匹,表示每升高單位溫度所吸收的熱量。dT等壓摩爾熱容：C廣］d!"0=CV+RC=第<等體摩爾熱容：CV=］｝dv=0=：R比熱容比y=—p=旦底>1 V 2）三等值和一絕熱等體過程，P=T(dV=0,V=C)P2T2Q=AE=m-RAT=mCAT〔 M2Mv等壓過程VT

—1=—1/,八xVT(dp=0,p=C)<2 2Q=AE+A=—M(/ \-+1RAT"2 J等溫過程(dT=0,T=C){pV=pV,AE=011 22m VQ=A=——RTln—M V1（Q=0），pVy=恒量，（結(jié)合孚進(jìn)行公式的其他變形，?2P1tp ]2《*凡日)1 」：】111 OV絕熱過程:PUiAo14、等溫線與絕熱線［等溫線：PV［等溫線：PV=恒量［絕熱線:PVy=恒量，（因y>1，故PVy>PV）］15、熱機(jī)循環(huán)與制冷機(jī)循環(huán)熱機(jī)循環(huán)：門=——'小=小<1QT大 大制冷系數(shù)：w=Q，J、=-T小―Q大一4…、16、卡諾循環(huán)：卡諾循環(huán)是兩個(gè)等溫過程和兩個(gè)絕熱過程組成?！恪?礦4嶺/灼V因?yàn)榻^熱線比等溫線陡，所以ab和dc是等溫線，bc和ad是絕熱線。17、 熱力學(xué)第二定律：1） 開爾文：不可能只從單一熱源吸收熱量，使之完全轉(zhuǎn)化為功而不引起其他變化;永動(dòng)機(jī)不可能制成。2） 克勞修斯：熱量不能自動(dòng)地從低溫傳向高溫物體。第三部分、波動(dòng)學(xué)（2-3分）18、 橫波：軟繩；縱波：軟彈簧。振動(dòng)：平衡位置附近往返運(yùn)動(dòng)，單一質(zhì)點(diǎn)；波動(dòng)：振動(dòng)狀態(tài)的傳播過程（單一質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)多質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)）；平面簡(jiǎn)諧波：平面波在傳播過程中，波線上的各質(zhì)點(diǎn)都作同頻率同振幅的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。（A、f19、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方程和質(zhì)點(diǎn)傳播波動(dòng)方程:((xA ?一=Acosw(t——0)+中—某點(diǎn)振動(dòng)方程"u0J1）y（1）y（x，t）(x\=Acosw(t--)+中"u0Jy()=Acos|w(t—x)+中T各個(gè)質(zhì)點(diǎn)位移函數(shù)（波動(dòng)方程，同流體力學(xué)的流線）解釋:傳播長度=x=t=傳播尤長度經(jīng)歷的時(shí)間波速u2）做題的核心就是記住三點(diǎn):22）做題的核心就是記住三點(diǎn):2.1） t的前面就是w，（w是角頻率，w=蘭）T2.2） -的前面就是W=當(dāng)，（人是波長，"是波速）u人2.3） 相位差△中=Y^x=^—Ax，（&是波程差）u入20、正玄、余玄之間轉(zhuǎn)換公式：兀、sin(x+—)=cosx；cos(x+—)=—sinx2 2一/兀、.ncos(x—y)=sinx21、波的能量' 「21、波的能量' 「質(zhì)點(diǎn)速度最大質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能最大質(zhì)點(diǎn)勢(shì)能最大變形量最大1）平衡處7總能量=動(dòng)能+勢(shì)能同時(shí)增加同時(shí)減小能量密度w：?jiǎn)挝惑w積中波的能量，單位J/m312）波的能量（平均能量密度:w=-PA2W22能流密度（波的強(qiáng)度）：I=1P"A2W22

22、波的干涉1） 相干波：兩列波（w相同，〃相同）能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的波。2） 波的干涉：兩列相干波，波源點(diǎn)分別為A、8,在尸點(diǎn)交匯，產(chǎn)生加強(qiáng)、減弱或消失的現(xiàn)象。（兩列波的波程：,如、rp）3.1） 波程差5-Ax—r一r3.2） 合振幅人—Ja2+A2+2AAcosA甲12,2推導(dǎo)：（^t-—x+甲）-（^t-—x+甲）—u11u22A3.3） 相位差A(yù)甲一％-甲2-2兀不＜—（x2-氣）+（甲］-%）——A+（甲］-%）—爭(zhēng)Ax+（甲—甲）E123）兩列相干波的情況｛ ?加強(qiáng)，明紋nAmaxncosA甲-1nA甲-2k兀?減弱，暗紋nA.ncosA甲—-1nA甲—（2k+1）兀?加強(qiáng)，明紋，假設(shè)甲-甲nA甲-2k兀-當(dāng)Ax12 入3.4） 干涉加強(qiáng)或減弱1nAx—kX—2k-A=\'A12+A22+2A1A2cos△中 2 2江?減弱,暗紋，假設(shè)甲］—甲2nA甲—（2k+1）兀—云Ax一nAx—（2k+1）X: 〔 〔 2123、駐波1） 概念：兩列振幅相同的相干波，在同一直線上沿相反方向傳播時(shí)疊加而成的波稱為駐波。駐波也是波的一種干涉現(xiàn)象。2） 波節(jié)：始終靜止不動(dòng)的點(diǎn)（振幅為0）3） 波腹：振幅最大，振幅為2AX4） 三個(gè)波節(jié)的長度是X，兩個(gè)波幅的長度是-2「、… X5.D波腹：x-+k-5）合成駐波振幅1 2 X5.2）波節(jié):x—±（2k+1）46） 兩相鄰波節(jié)之間的各點(diǎn)振動(dòng)相位相同，在一個(gè)波節(jié)的兩側(cè)的各振動(dòng)相位相反。7） 駐波中沒有凈能量傳遞。I24、 半波損失：1） 波密介質(zhì)：介質(zhì)密度P與波速"乘積P"較大的介質(zhì)；2） 波疏介質(zhì)：介質(zhì)密度p與波速"乘積pu較小的介質(zhì)；3） 波由波疏介質(zhì)入射到波密介質(zhì)界面時(shí)，發(fā)生反射，反射波的振動(dòng)相位 > 總是與入射波的振動(dòng)相位，即差了兀，也即損失了-，稱為半波損失。225、 聲波、聲強(qiáng)級(jí)1） 聲波定義：頻率在20-20000HZ之間。高于20000HZ的波叫超聲波，低于20HZ的波叫次聲波。2） 聲強(qiáng)：聲強(qiáng)就是聲波的能流密度，I=-pA2w2u23） 聲強(qiáng)級(jí)：I=lg1（B）=10lg1-（dB），聲強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)：I=10-12W/m20 026、 多普勒效應(yīng)：'1）七為觀察者移動(dòng)速度；為為波源移動(dòng)速度，v°發(fā)射頻率v接受頻率，"為波速；v'=些％v<2）觀察人向波源車運(yùn)動(dòng)，v為+，遠(yuǎn)離為-u土v0 , ,, BS3）波源車向觀察人運(yùn)動(dòng)，vs為-，遠(yuǎn)離為+4）觀察人不動(dòng)或波源車不動(dòng)均為0°（Vb=0,七=0）第四部分、光學(xué)（3-4分）23、 光的顏色與頻率、波長對(duì)照表波長由大至?。杭t-橙-黃-綠-青-藍(lán)-紫（760nm?390nm）24、 光的速度與折射率：1） 光在真空中的速度：c=3.0x108m/s2） 其他光在其他介質(zhì)的傳播速速：設(shè)其他介質(zhì)的折射率為n,則其他光的傳播速度：v=Cn

25、光的干涉'1）相干光：兩列光（—相同，u相同，恒定初始A25、光的干涉'1）相干光：兩列光（—相同，u相同，恒定初始Ap）能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的波。2）光的干涉：兩列相干光，光源點(diǎn)分別為A、B,在P點(diǎn)交匯，產(chǎn)生加強(qiáng)、減弱或消失的現(xiàn)象。（兩列光的波程：r、%）%、APBP合振幅A=t'A2+A2+2AAcosAp,(因?yàn)?xA，所以TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1 2 12 1I=<I2+12+2IIcosAp,光的強(qiáng)度/=1puA2—2)

1 2 12 2— —推導(dǎo)：(—t x+p)—(—t x+p)=\o"CurrentDocument"u1 1 u2 23）兩列相干光的情況｛3.4）干涉加強(qiáng)或減弱u2 1 1 2u2k丁Ax+(甲—甲)入 1 23.3）相位差△甲=甲一平-2兀竺＜—（x-3）兩列相干光的情況｛3.4）干涉加強(qiáng)或減弱u2 1 1 2u2k丁Ax+(甲—甲)入 1 2婦'A12+A22+2A1A2C0S叩?加強(qiáng)，明紋nA ncosA甲=1nA甲=2kKmax?減弱,日首紋nAncosA甲=—1nAp=(2k+1)kminTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument",一-,、 ，— 2k?加強(qiáng),明紋，假設(shè)甲=pnAp=2kK Ax12 x入nAx=kX=2k—22k?減弱，暗紋，假設(shè)甲=甲nA甲=(2k+1)k=——A1 2 人、人nAx=(2k+1)226、真空中速度、波長及非真空速度、波長光在真空中｛「速度:波長:路程:光程:光在真空中｛「速度:波長:路程:光程:vt=rnr=r、、〃為折射率，一般沒有明確，都是指真空中的傳播。速度:V：光在非真空中［波長:：〃路程：vt=r光程：nr（真空中n=1）特別注意：同一種光在不同介質(zhì)中傳播，頻率w、周期廣是不改變的。27、楊氏雙縫干涉:TOC\o"1-5"\h\z、［/王口MMQ / 、 1 - 7,f 1x\o"CurrentDocument"光程差&8=n（r-r）=ndsin以qndtan以=nd一2i D8=nd-=±X?2k（明紋，X的偶數(shù)倍）nx=±2kD（x為距中心點(diǎn)。的距離）D2 2 2nd明紋暗紋條件］8=nd-=±X?（2k+1）（暗紋，-的奇數(shù)倍）nD22x=±（2k+1）D（（x為距中心點(diǎn)。的距離）2nd「1）條紋平行等距，明暗相間，中央是0級(jí)明條紋；重要結(jié)論*2） X一定，D大，刁小，則&大，條紋分得開；重要結(jié)論*3） D，d一定，X大，則蚩大。白光入射，同一級(jí)條紋以一定），紅在外紫在內(nèi)，但中央明紋仍是白色。28、等傾干涉X1)光程差8：8=n(AB+BC)-nAD+-TOC\o"1-5"\h\z2、 12n「％、七分別為折薄膜上介質(zhì)、薄膜、薄膜下介質(zhì)折射率Ab、、bC、AD為介質(zhì)中的路程2冗因?yàn)閚vn，所以會(huì)反射后的相位差了兀，又因?yàn)榕x=麟1 2 X所以，A=-，即入射(折射)與反射光程差了-；2 22)光程差8進(jìn)一步推導(dǎo)：8=n(AB+BC)-nAD+—=nx——nADsini2 1 2 2cosy1=n2dcosy+4(記住，推導(dǎo)過程忽略)明紋么?-2、一X暗紋明紋么?-2、一X暗紋：(2k+1)--、一、—一 X3）明紋、暗紋8=n2dcosy+—<總結(jié):等傾干涉中，傾角i(y)越大，光程差8越小，級(jí)次k越低；干涉條紋為一組同心圓環(huán)，其他條件不變，傾角i(y)越大，級(jí)次化越低，越靠近圓心，反之亦然。膜厚d變大-8越大-級(jí)次化越高T從中間“冒出”膜厚d變小-8越小-級(jí)次化越小-從中間“縮進(jìn)去”考試中經(jīng)?？糹=0,n=n=1,n=n,這時(shí)： 1 3 3 X8=n28=n2dcosy+X=n2d+{2 2 2 22、一X暗紋：(2k+1)?229、等厚干涉（劈尖）：垂直入射下，同等傾干涉：k1）5=2nd+習(xí)2明紋：2k1）5=2nd+習(xí)22、一k暗^：（2k+1）--k 八d一d=——=Ad=asin02）相鄰明紋（暗紋）間距｛k+1 k 2）相鄰明紋（暗紋）間距｛kna= ，（a為相鄰明紋（暗紋）間距）2nsin03）結(jié)論:3.1） 0越小，i越大，條紋越??；3.2） 0越大，1越小，條紋越密；當(dāng)0大到某一值，條紋密不可分，無干涉;3.3） 當(dāng)厚度變化時(shí)，干涉條紋會(huì)發(fā)生移動(dòng)：3.3.1） 薄膜增厚，條紋向棱邊移動(dòng)；3.3.2） 反之，則遠(yuǎn)離棱邊；30、等厚干涉（牛頓環(huán)）：1）半波損失發(fā)生在空氣層下表面反射的光;朋紋：a、一 入2 暗紋：（2k+1）—I 2、因?yàn)樵诳諝庵?，則n=12）此處出題方式：10A34,18A33在空氣中做牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)，如圖所示，當(dāng)平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠(yuǎn)離平面玻璃時(shí)，可以觀察到這些環(huán)狀干涉條紋：A）向右平移；8）靜止不動(dòng)；C）向外擴(kuò)張；Q）向中心收縮答：思考方式同等厚干涉（劈尖），向上移動(dòng)，k級(jí)大的，向內(nèi)收縮。31、邁克爾遜干涉儀（很少考）k 1） Ad=AN-另］要考，就靠這個(gè)公式）AN為移過視場(chǎng)中某點(diǎn)的條紋數(shù)，可以直接數(shù)出；Ad為可由干涉儀上的游標(biāo)讀出；數(shù)出而口讀出Ad后，即可求得k；2） 平行向上移動(dòng)M2，空氣層變厚，可看到干涉條紋由高級(jí)別處向低級(jí)別處移動(dòng)。

32、單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射：概念：?jiǎn)慰p前后各一個(gè)透鏡，光源入射第一個(gè)透鏡后變成平行光，平行光進(jìn)入單縫，出單縫后入射單縫后透鏡，入射角度為0,即與水平方向的夾角。'1）光程差：8=asin0,（a為單縫寬度，0為單縫后光入射單縫后透鏡的角度，與水平角夾角）[ a暗紋:土2k■-，（偶數(shù)個(gè)半波帶，互相抵消）2a 明紋、暗紋、中央明紋8=asin0=<2)明紋:±（2明紋、暗紋、中央明紋8=asin0=<2)結(jié)論與干涉相反3)條紋坐標(biāo)8=asin0=atan3)條紋坐標(biāo)8=asin0=atan0=a—k<f— a-暗紋坐標(biāo)：af=2k?—=kknxf 2ka明紋坐標(biāo)：a—^=（2k+1）—x=（2k+1）?々f 2k 2a—k為距中心。點(diǎn)的距離4)kM'線寬度Ax：角寬度A0：角寬度、線寬度」線寬度Ax：觀察屏上相鄰兩暗紋中心的間距相鄰兩暗紋中心對(duì)應(yīng)的衍射角之差A(yù)—=（k+1W_也也a角寬度A0：aaA0=tan0=A—=-fa33、分辨率與分辨角: a. ..1)分辨角:00