大學(xué)物理下冊(cè)知識(shí)點(diǎn)

振動(dòng)與波小結(jié)一.振動(dòng)1.描述諧振方程圖示法振動(dòng)曲線旋轉(zhuǎn)矢量（3）振子2.能量M

txyO

M0Pxx-tt3.同方向同頻率諧振動(dòng)的合成…二.波（1）條件(波源、媒質(zhì))，分類（橫波、縱波）1.基本概念：（2）特征量如波長(zhǎng)、波速、頻率…及其決定因素和相差關(guān)系。（3）圖示法、波面，波前、波線等，波形曲線。2.波動(dòng)方程波速u由介質(zhì)性質(zhì)決定，與波源無關(guān)。

3.能量(1)質(zhì)元4.干涉（1）相干條件…波函數(shù)物理意義：1)．當(dāng)x=x0=定值時(shí),波動(dòng)方程為平衡位置在x0處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程。2).當(dāng)t=t0=定值時(shí),波動(dòng)方程波形方程3)．當(dāng)x、t均變化波形變化波的傳播同方向、同頻率、相位差恒定xyO一.相干條件頻率相同振動(dòng)方向相同相差為零或恒定分割波陣面法

分割振幅法

二.產(chǎn)生相干光的方法oAPs1s2d’dx

條紋寬度

明紋位置暗紋位置三.雙縫干涉波動(dòng)光學(xué)干涉四.光程=nL

光程即等效于光在真空中走的路程。

相位差

半波損失干涉加強(qiáng)（明紋中心位置）干涉減弱（暗紋中心位置）光程差=

五.等傾干涉明紋

暗紋

設(shè)

垂直入射（即i=0）時(shí)明紋

暗紋

增透膜

當(dāng)滿足干涉相消條件空氣氟化鎂玻璃n1=1.00n3>1.38n2=1.38e32最小厚度為:高反射膜每層薄膜的光學(xué)厚度為即，,反射率提高六.等厚干涉劈尖

由于很小，又123d干涉減弱（暗紋中心位置）

干涉加強(qiáng)（明紋中心位置）

同一級(jí)條紋上的點(diǎn)對(duì)應(yīng)膜的厚度相等，

棱邊為暗條紋。

兩相鄰暗（明）紋對(duì)應(yīng)膜的厚度差

D

LABCDbb條紋寬度

由于

d平凸透鏡空氣平玻璃Rr牛頓環(huán)2.干涉條件

暗紋

明紋

0＋0明環(huán)

（17－18）暗環(huán)

（17－19）邁克耳孫干涉儀一.惠更斯--菲涅爾原理

波面S上每一個(gè)面元都可看作新的波源，它們均發(fā)出子波，波面前方空間某一點(diǎn)的振動(dòng)，可以由S面上所發(fā)出的子波在該點(diǎn)相干疊加后的合振動(dòng)來決定。衍射菲涅耳衍射

夫瑯和費(fèi)衍射二.單縫衍射BAPQA1A23

／2CAxf焦平面(1)半波帶一束平行衍射光最大光程差=

我們把縫（面）劃分成k等份，即k個(gè)波帶。

當(dāng)（17-22）時(shí)，

實(shí)質(zhì)：子波干涉

明紋位置公式

（1）=0（即x=0），中央明紋；

（2）

k愈大，條紋亮度就愈??！

其他明紋寬度

，角寬度

中央明紋寬度

角寬度

PQfx-1暗x1暗焦平面

暗紋位置公式

半波帶數(shù)目三.圓孔衍射（17-30）艾里斑角直徑：

直徑對(duì)透鏡光心張角艾里斑直徑：

spfd2

D艾里斑占總能量80％S1S2（b）恰能分辨

最小分辨角

=兩艾里斑中心相距為艾里斑半徑時(shí)，對(duì)透鏡中心的張角

（瑞利判據(jù)）

光學(xué)儀器分辨率=

四.光柵衍射

明紋（譜線）位置

單縫暗紋

缺級(jí)條件：同時(shí)滿足所缺級(jí)數(shù)（且為整數(shù)）

如b=b’時(shí)k=2k’即k=2,4,6,8

缺級(jí)五.X射線的衍射布喇格公式馬呂斯定律

布儒斯特定律

當(dāng)=布儒斯特角時(shí)，

即

（17-41）

反射光為偏振光，折射光仍是部分偏振光。ioro偏振分子動(dòng)理論要求內(nèi)容：一）一個(gè)重要的方程二)三個(gè)重要的統(tǒng)計(jì)規(guī)律：1)壓強(qiáng)公式2)溫度公式3）能量均分原理（平衡態(tài)中，均分到每個(gè)自由度上的能量為二分之一kT)分子的平均總能量m’克氣體的內(nèi)能對(duì)單、雙、多原子分子i分別為:3、5、6一.熱力學(xué)第一定律1.內(nèi)容：

Q>0表示系統(tǒng)從外界吸熱，

反之為放熱；W>0表示系統(tǒng)對(duì)外作正功，反之作負(fù)功。

它是包含熱現(xiàn)象在內(nèi)的

能量守恒與轉(zhuǎn)化定律。

內(nèi)能是

1).理想氣體內(nèi)能：

狀態(tài)的單值函數(shù)。

VPAB(E1)(E2)CDV1V2VV+dVp2).功=過程曲線與V軸圍成的面積功是過程量，

如圖顯然

熱力學(xué)小結(jié)3).熱量

定體摩爾熱容

定壓摩爾熱容

摩爾熱容比

Q也是過程量，

2.四種熱力學(xué)過程1).等體過程

2).等壓過程

3).

等溫過程

4).

絕熱過程

過程方程:BACVPV1V2P1AP2a可見絕熱線下降更陡一些。

二、循環(huán)過程系統(tǒng)經(jīng)歷一系列變化過程又回到初始狀態(tài)的過程。正循環(huán)（指在P-V圖上順時(shí)針進(jìn)行的循環(huán)過程）=循環(huán)圍成的面積>0

通常由若干個(gè)過程組成。循環(huán)凈功循環(huán)中所有過程功的代數(shù)和

循環(huán)效率式中Q1表示循環(huán)中所有吸熱熱量之和，Q2表示循環(huán)中所有放熱熱量之和。卡諾循環(huán)效率（僅卡諾循環(huán)適用）卡諾定理:

C，….1.開爾文表述或者說第二類永動(dòng)機(jī)不可制造。2.克勞修斯表述熱力學(xué)第二定律的物理意義1.宏觀意義：揭示熱力學(xué)過程進(jìn)行的方向2.微觀意義：孤立系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行的過程必然是沿?zé)o序增加的方向進(jìn)行。結(jié)論：1）一切自發(fā)過程都按確定的方向進(jìn)行！2）一切實(shí)際過程都是不可逆過程！三、熱力學(xué)第二定律

不可能制造一種機(jī)器，只從單一熱源吸收熱量使之完全變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其它影響。熱量不可能自動(dòng)地從低溫物體傳向高溫物體

與光源、觀察者的運(yùn)動(dòng)無關(guān)，恒為c.

洛侖茲變換式(18-7)

事件P=(x,y,z,t)S系

()S’系

P式中設(shè)S、S’為慣性系，

S’相對(duì)于S沿x軸運(yùn)動(dòng)速度為v

ZXYOX’Z’Y’O’（二）洛侖茲變換式

洛侖茲變換式是兩條原理的數(shù)學(xué)形式，它蘊(yùn)含各種相對(duì)論效應(yīng)。

所有的慣性系是等價(jià)的。（一）基本原理

1.狹義相對(duì)性原理：2.光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑伲ㄈ┞鍋銎澦俣茸儞Q式

(一維運(yùn)動(dòng))或者

二狹義相對(duì)論的時(shí)空觀

1．理想實(shí)驗(yàn)

（一）.同時(shí)的相對(duì)性

S系A(chǔ)BA’B’S’系中點(diǎn)事件A’、事件B’

同時(shí)發(fā)生

系

不同時(shí)發(fā)生（B’早與A’）

S系

2．（異地兩事件）同時(shí)性與參考系有關(guān)。

由洛侖茲變換

當(dāng)，時(shí)，（二）長(zhǎng)度的相對(duì)性

洛侖茲收縮公式

固有長(zhǎng)度：棒沿運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度收縮了。

YXOX1X2Y’X’O’X’1X’2棒相對(duì)于觀測(cè)者靜止時(shí)的長(zhǎng)度。為棒的固有長(zhǎng)度，v為棒相對(duì)于觀察者的速度。運(yùn)動(dòng)的鐘變慢（三）時(shí)鐘的延緩

為固有時(shí)間，指相對(duì)事件發(fā)生的地點(diǎn)靜止的參考系中所觀測(cè)的時(shí)間。(同一地點(diǎn)發(fā)生的兩個(gè)事件的時(shí)間間隔)。三.狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)的幾個(gè)結(jié)論

1．質(zhì)速公式式中m0是相對(duì)于觀測(cè)者靜止時(shí)的質(zhì)量，叫靜質(zhì)量；m叫動(dòng)質(zhì)量2.相對(duì)論動(dòng)量3.質(zhì)能公式相對(duì)論動(dòng)能，靜止能量4．相對(duì)論動(dòng)量與能量的關(guān)系5.光子：1熱幅射

熱幅射是物體內(nèi)帶電粒子熱運(yùn)動(dòng)而發(fā)射電磁波地現(xiàn)象。為描述熱輻射而引入：

a、單色幅出度—溫度為T的物體單位面積上發(fā)射的波長(zhǎng)在

—

+d

內(nèi)幅射能與波長(zhǎng)間隔d

的比值。

b、幅射出射度—單位時(shí)間內(nèi)從物體單位面積上發(fā)射的各種波長(zhǎng)的總幅射能（幅出度）c、黑體—在任何溫度下對(duì)任何波長(zhǎng)的幅射吸收率都等于1的物體。光的量子性

黑體幅射規(guī)律

斯特潘—波爾茲曼定律

維恩位移定律

普朗克量子假設(shè)：黑體是由許多線性諧振子構(gòu)成，其能量的吸收與發(fā)射是量子化的，且吸收發(fā)射的能量只能是最小能量子的整數(shù)倍。由此可導(dǎo)出普朗克公式：光子：E=pc=h

，p=h/

(E2

=p2c2+E02)（為遏止電壓)光電效應(yīng)a光電效應(yīng)是金屬中電子在光照射下釋放電子的現(xiàn)象。b規(guī)律：

光電子數(shù)正比于光強(qiáng)；

光電子動(dòng)能與入射光頻率有關(guān)，而與光強(qiáng)無關(guān)，且存在紅限頻率；光電子發(fā)射具有“瞬時(shí)性”。（

0為決定金屬性質(zhì)的恒量）截止頻率為金屬的逸出功，不同頻率的光子具有不同的能量。愛因斯坦光子假設(shè)—光是一束以C運(yùn)動(dòng)的粒子流，每個(gè)光子的能量愛因斯坦方程：康普頓效應(yīng)波長(zhǎng)變長(zhǎng)的X射線的散射稱為compton散射。規(guī)律：解釋：光子與電子的完全彈性碰撞。其意義是證明了光子理論的正確和能量守恒、動(dòng)量守恒在微觀領(lǐng)域內(nèi)成立。量子力學(xué)基礎(chǔ)1.

玻爾氫原子理論：1)、定態(tài)假設(shè)：原子系統(tǒng)中，原子具有一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)，處在這個(gè)狀態(tài)中的電子雖作加速運(yùn)動(dòng)，但不輻射能量，這個(gè)狀稱為原子的定態(tài)。2)、量子化條件3)、躍遷假設(shè)：電子可以從一個(gè)軌道躍遷到另一軌道，在這種情況下，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的能量差以光子的形式輻射出來（或吸收光子），其頻率由量子規(guī)則來決定。

用玻爾理論解釋氫原子：軌道是量子