02張工培訓(xùn)基礎(chǔ)考試考點(diǎn)總結(jié)公共基礎(chǔ)物理

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁TOC\o"1-2"\h\z\u熱學(xué) 21.理想氣體狀態(tài)方程 22.分子自由度、平均能量、內(nèi)能 23.平均碰撞頻率、平均自由程 24.麥克斯韋速率分布函數(shù) 25.氣體運(yùn)動(dòng)的三種速率 26.理想氣體的等容/等體過程 27.理想氣體的等壓過程 28.理想氣體的等溫過程 39.理想氣體的絕熱過程 310.熱機(jī)循環(huán)過程 311.制冷機(jī)循環(huán)過程 312.熱力學(xué)第二定律 3波動(dòng)學(xué) 31.基礎(chǔ)知識(shí) 32.波的物理量 33.一維簡(jiǎn)諧波表達(dá)式 34.波線上兩點(diǎn)間的相位差 45.質(zhì)元的振動(dòng)速度和加速度 46.波的能量、能流、能流密度 47.波的干涉 48.駐波 49.聲波、聲強(qiáng)級(jí) 410.多普勒效應(yīng) 5光學(xué) 51.基礎(chǔ)知識(shí) 52.楊氏雙縫干涉 53.劈尖干涉 54.牛頓環(huán)干涉 65.邁克爾孫干涉儀 66.單縫衍射 67.光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng) 78.衍射光柵與光譜分析 79.布儒斯特定律 710.馬呂斯定律 7朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁專題一：熱學(xué)本專題主要內(nèi)容1、理想氣體狀態(tài)方程2.分子自由度、平均能量、內(nèi)能3.平均碰撞頻率Z、平均自由程λ4.麥克斯韋速率分布函數(shù)5.氣體運(yùn)動(dòng)的三種速率6.理想氣體的等容/等體過程、等壓和等溫過程7、熱機(jī)及卡諾循環(huán)8、熱力學(xué)第二定律本專題主要知識(shí)點(diǎn)匯總1.理想氣體狀態(tài)方程①PV=mMRT②p=nkT=23nεk=（n-單位體積分子數(shù)，εk總結(jié)：P=nKT與PV=nRT=（m/M）×R×T兩個(gè)n如何記憶：P=nKT中沒有體積V，去了右邊相除，變成單位體積，K數(shù)量級(jí)-23，所以n里一定含有大量的分子數(shù)總結(jié)：P=nKT與PV=nRT=（m/M）×R×T兩個(gè)n如何記憶：P=nKT中沒有體積V，去了右邊相除，變成單位體積，K數(shù)量級(jí)-23，所以n里一定含有大量的分子數(shù)舉行數(shù)量級(jí)抵消，因?yàn)槠渌鼉蓚€(gè)參量P與T是正常大小的參量；PV=nRT=（m/M）×R×T中的n，因?yàn)镻、V、R、T都是宏觀參量，所以n就是個(gè)正常大小的摩爾數(shù)。2.分子自由度、平均能量、內(nèi)能（1）分子自由度①單原子i=3②雙原子i=5③多原子i=6（2）理想氣體分子平均能量ε=i2（3）理想氣體分子內(nèi)能：E=mMm氣體質(zhì)量，M為mol質(zhì)量=i3.平均碰撞頻率Z、平均自由程λ①Z=如何記憶：：個(gè)子（d）越大，人越多（n），跑得越快（V），越容易被撞倒，即平均碰撞頻率越大②λ=M為一個(gè)分子或原子質(zhì)量，m為mol質(zhì)量對(duì)公式中m或M的記憶，不要死記符號(hào)，跟K一起的是一個(gè)分子/原子質(zhì)量，跟R一起使用的為mol質(zhì)量。4.麥克斯韋速率分布函數(shù)（1）fv①對(duì)于大量分子，在速率v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②峰值處對(duì)應(yīng)速率為最概然速率，其附近分子數(shù)占總分子數(shù)百分比最大（2）麥克斯韋速率分布函數(shù)的歸一化條件05.氣體運(yùn)動(dòng)的三種速率①最概然速率vp：對(duì)應(yīng)f(v)曲線峰值vp=②平均速率v：分子速率的算術(shù)平均值v=8kTv1、v③方均根速率vv2=總結(jié)：①Z②vp③vp用于f(v)曲線的v用于Z和λ的研究v2用于εk如何記憶三者之間的大小關(guān)系：Vp是極端，這樣的分子數(shù)絕對(duì)少一些，平均值居中，方均根是平均速度的平方，最大，方均根速率用動(dòng)能那個(gè)公式容易推導(dǎo)。6.理想氣體的等容/等體過程（dv=0）①P②dv=0③Q注：m為氣體質(zhì)量，M為mol質(zhì)量7.理想氣體的等壓過程（dp=0）①V②W=③ΔE=④Q⑤Cp⑥W⑦Δ8.理想氣體的等溫過程（dT=0）①P②dT=0③QT9.理想氣體的絕熱過程（dQ=0）①dQ=0②等溫、絕熱過程P-V圖對(duì)照，絕熱線比等溫線更陡。上面四個(gè)過程分析本質(zhì)是熱一定律，列Q=ΔE+W，對(duì)該過程分析ΔE與W的變化，求出Q，本考試只舉行定性分析10.熱機(jī)（正循環(huán)）循環(huán)過程①Q(mào)②η=記憶：效率總是小于1，熱機(jī)，是熱變功，Q1為熱庫，絕對(duì)大于做的功，故Q1-Q2為分子，Q1為分母③卡諾循環(huán)：η注重惟獨(dú)卡諾循環(huán)效率可以用T1、T2來表達(dá)11.制冷機(jī)（逆循環(huán)）循環(huán)過程①Q(mào)②ε=③卡諾循環(huán)：ε?T記憶：制冷機(jī)，熱量不會(huì)自動(dòng)從低溫變高溫，需要外界做功，故功Q1-Q2是制冷的動(dòng)力，做分母，變成從低溫?zé)釒煳鼰酫2（實(shí)用部分），Q2為分子。12.熱力學(xué)第二定律①功可以徹低轉(zhuǎn)化為熱；但熱不可以徹低轉(zhuǎn)化為功，而不引起其他變化，開爾文表述：功熱②熱量可以自動(dòng)的從高溫物體傳遞到低溫物體；但不可以自動(dòng)的從低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化，克勞修斯：熱傳遞③蔓延：有序→無序，概率小→概率大，微觀少→微觀多注重兩個(gè)人學(xué)說的區(qū)別專題二：波動(dòng)學(xué)本專題主要內(nèi)容1、基礎(chǔ)知識(shí)2、波的物理量3.一維簡(jiǎn)諧波表達(dá)式4..波線上兩點(diǎn)間的相位差5.波的能量、能流、能流密度6.波的干涉7、駐波8、聲波、聲強(qiáng)級(jí)9、多普勒效應(yīng)本專題主要知識(shí)點(diǎn)匯總1.基礎(chǔ)知識(shí)①波傳揚(yáng)的是振動(dòng)狀態(tài)（相位）+能量②各媒質(zhì)質(zhì)元只在自己的平衡位置附近振動(dòng)，不隨波的傳揚(yáng)而行進(jìn)。③橫波：質(zhì)元的振動(dòng)方向⊥波的傳揚(yáng)方向④光波是橫波⑤聲波是縱波⑥縱波：質(zhì)元的振動(dòng)方向∥波的傳揚(yáng)方向2.波的物理量①ω=2πv=2π②λ=uT=③u=λ④波速：波的相位傳揚(yáng)速度，定值⑤質(zhì)元振動(dòng)速度：質(zhì)元相對(duì)平衡位置的運(yùn)動(dòng)速度，變值波速是波的傳揚(yáng)速度，由介質(zhì)決定，振動(dòng)速度則是由波源振動(dòng)頻率決定的，注重兩者不是一個(gè)概念。3.一維簡(jiǎn)諧波表達(dá)式（1）沿x軸正半軸運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)為x的點(diǎn)處的質(zhì)元t時(shí)刻的位移y(x,t)等于原點(diǎn)O處的質(zhì)元在t-xu①y=Acos[ω②y=Acos[2π③y=Acos[2π④y=Acos[（2）沿x軸負(fù)半軸運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)為x的點(diǎn)處的質(zhì)元t時(shí)刻的位移y(x,t)等于原點(diǎn)O處的質(zhì)元在t+xu①y=Acos[ω②y=Acos[2π③y=Acos[2π④y=Acos[口訣：正減負(fù)加，考試給定某個(gè)波動(dòng)方程，注重與這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方程比對(duì)，對(duì)號(hào)入座，只選自已方便記憶的一種形式，比如y=Acos[ωt+xu+φ]與y=2cos（at+bx）+π)，決定A=2，ω=a4.波線上兩點(diǎn)間的相位差沿x軸正向傳揚(yáng)，Δ①x②x相位差公式是?？键c(diǎn)，如何記憶：相位差是個(gè)角度（弧度），公式里有2π，2π已經(jīng)是個(gè)弧度，它后面的絕對(duì)是個(gè)無量綱，然后，相位差是因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)的位置差產(chǎn)生的，所以公式里有兩個(gè)不同位置的位置坐標(biāo)x1與x2，相減體現(xiàn)差，這個(gè)的單位是長度單位，要體現(xiàn)無量綱，所以?波長。5.質(zhì)元的振動(dòng)速度和加速度①vx,t=-ωAsin[ω②ax,t=-6.波的能量、能流、能流密度（1）波的能量(E①E=E公式忘懷時(shí)利用1/2mv2，V就是波動(dòng)方程求導(dǎo)，考試考得是能量與前面系數(shù)的關(guān)系，防止公式記不住或記得含糊不清②E、EEEE形變ua逼近平衡位置↗↗↗↗↗↘平衡位置最大最大最大最大最大0遠(yuǎn)離平衡位置↘↘↘↘↘↗最大位移00000最大③對(duì)于媒質(zhì)質(zhì)元，能量不守恒記住動(dòng)能和勢(shì)能同大同?、軐?duì)于簡(jiǎn)諧波振動(dòng)振子，能量守恒（2）能量密度①能量密度w=dE②平均能量密度（3）平均能流①平均能流P②平均能流密度（波強(qiáng)）I=P如何記憶能量與能流的區(qū)別，流動(dòng)需要在一定的面積和時(shí)光里舉行，能量則是發(fā)散的，所以，能流動(dòng)公式里有S，有速度U，四個(gè)參數(shù)，最重要的是能量與波的強(qiáng)度7.波的干涉（1）波的相干條件：各波頻率v、振動(dòng)方向相同，相位差恒定（2）合振幅A、相位差Δφ·A=A·Δ·I=Δ?A=②Δ?A=③φ④φ干涉加強(qiáng)和削弱所有根據(jù)A=A12+A8.駐波（1）駐波表達(dá)式（以φ1y=y總結(jié)：將正反向傳揚(yáng)的兩個(gè)方程一合（形成2A），一分（2πvt與2πx/y），寫成新的駐波方程（2）駐波特點(diǎn)①各質(zhì)元的振幅為位置的參數(shù)：A=|·A=2A?·A=0?②兩相鄰波節(jié)/腹之間的距離為λ2③兩相鄰波節(jié)之間各質(zhì)元振動(dòng)相位相同；波節(jié)兩側(cè)各質(zhì)元振動(dòng)相位相反。（3）半波損失①波阻=ρu大?波密介質(zhì)②ρu小→ρu大?半波損失9.聲波、聲強(qiáng)級(jí)（1）聲波（縱波）聲波（2）聲強(qiáng)：I（3）聲強(qiáng)級(jí)正常人引起聽覺的聲波：f=1000Hz,聲強(qiáng)范圍標(biāo)準(zhǔn)聲強(qiáng)級(jí)I聲強(qiáng)太小，不能引起聽覺聲強(qiáng)太大，引起痛覺，損傷聽覺10.多普勒效應(yīng)v=u+uBu-v:v0u:波在媒質(zhì)中的傳播速度uBus記憶邏輯，以波源靜止，接收器運(yùn)動(dòng)為例，：頻率越高的振動(dòng)，發(fā)出的聲音越大，越離開聲源，是不是聽起來聲音更小，公式計(jì)算朝偏小的方向計(jì)算，比如，采納者遠(yuǎn)離聲源運(yùn)動(dòng)，采納者聽到的聲音就變小，頻率就更低，分子為采納者，居高臨下，聽聲源（分母），分母（波源，是源頭，是母體，做分母）不動(dòng)，故分子要變小，所以分子為聲速減采納者遠(yuǎn)離聲源行走的那個(gè)速度，采納者頻率為vR，通過u（聲速），接收聲源vS，即如下式，不必去追究復(fù)雜的原理，其中U總?cè)≌?dāng)專題三：光學(xué)本專題主要內(nèi)容1、基礎(chǔ)知識(shí)2、楊氏雙縫干涉3、劈尖干涉4、牛頓環(huán)干涉5、邁克爾遜干涉6、單縫衍射7、光學(xué)儀器分辨本領(lǐng)8、衍射光柵9、布呂斯特定律與馬呂斯定律本專題主要知識(shí)點(diǎn)匯總1.基礎(chǔ)知識(shí)①可見光：（3.9~7.5）×1014Hz,400~760nm②光的相干條件：頻率v、振動(dòng)方向相同，相遇點(diǎn)相位差恒定③兩個(gè)分立的普通光源不具有相關(guān)性。④同一光束分成兩束獲得相干光的方法：分波陣面法：楊氏雙縫干涉分振幅法：⑤單色光經(jīng)過折射率為n的媒質(zhì)時(shí)，v不變，λ⑥光程差：δ=⑦相位差：Δφ=2π⑧半波損失光密介質(zhì)：折射率n大的介質(zhì)光密介質(zhì)：折射率n小的介質(zhì)n小→n大?半波損失2.楊氏雙縫干涉S1S1、S2關(guān)于S對(duì)稱；S1∥S2d?D①δ=r②相鄰明暗條紋的間距：Δx=③k=0?中央零級(jí)明條紋，以其為中央，等間距交替④紅光波長λ長，條紋寬；邏輯：各種間距都是波長的倍數(shù)關(guān)系，邏輯：各種間距都是波長的倍數(shù)關(guān)系，因?yàn)棣撕苄?，就需要Dd較大的數(shù)來舉行抵消（d是縫間距很小，D是屏幕距離3.劈尖干涉①因?yàn)槭强諝饽?，存在半波損失?δ=2ne+②δ=2ne+③應(yīng)用舉例：如下圖相鄰明/暗紋中央對(duì)應(yīng)劈尖薄膜的厚度差：Δe=λ④應(yīng)用：測(cè)量極小長度、單色光波長、折射率、工件平整度4.牛頓環(huán)干涉①因?yàn)槭强諝饽ぃ嬖诎氩〒p失?δ=2ne+λ②牛頓環(huán)干涉中，圓環(huán)中央為一暗斑（k=0）③牛頓環(huán)干涉薄膜θ角中央向外逐漸增大④在Δe=λ2n不變下，相鄰圓環(huán)間的間距逐漸減?、輵?yīng)用：入射單色光波長、凸透鏡的曲率半徑邏輯邏輯：各種干涉，左邊都是計(jì)算光程差，右邊都是形成明暗條紋的條件（半波長的奇數(shù)或偶數(shù)倍）5.邁克爾孫干涉儀①δ=2e②M1移動(dòng)Δx，干涉條紋移動(dòng)N個(gè)條紋?③利用Δx=N·④以λ2⑤應(yīng)用：測(cè)量薄膜折射率在邁式干涉儀的一支光路中，放入一片折射率為n、厚度為d的透明薄膜，產(chǎn)生的附加光程差為2(n-1）d：干涉條紋移動(dòng)N條?2(n-1）d=Nλ應(yīng)用：2(n-1）d=Nλ可對(duì)n、d、λ舉行測(cè)量。6.單縫衍射菲涅爾半波帶法①asinφ=m·②若單縫后加凸透鏡焦距為f,焦平面上的光波會(huì)聚點(diǎn)距中央位置為x，計(jì)算用近似關(guān)系：sinφ≈xf③a④單縫衍射相鄰明暗條紋間距：Δx=fλa⑤中央明條紋寬度（O點(diǎn)）l?中央明條紋寬度為其他各級(jí)明條紋寬度的2倍⑥a與λ大小相當(dāng)?衍射現(xiàn)象明顯⑦a?λ大小相當(dāng)?各級(jí)衍射條紋趨向于中心合并成一條亮紋?衍射現(xiàn)象消失7.光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)（1）圓孔弗瑯禾費(fèi)衍射①Dsin②r0記憶：一個(gè)人用兩只眼睛分辨東西，公式與楊氏雙縫干涉條紋間距類似（2）瑞利判據(jù)（φR=1.22λφR?提高分辨率的方法天文望遠(yuǎn)鏡：加大前面的通光孔徑注：①弧度②角度8.衍射光柵與光譜分析①光柵常數(shù)②光柵衍射的明條紋又稱主極大明紋，細(xì)窄而又明亮。③明紋：(a+b)sinφ=kλ④除中央明紋外，同一級(jí)次(k一定)的衍射光將按波長長短依次展開，實(shí)現(xiàn)分光：紅光，波長