大學物理A基本知識點

大學物理A基本知識點大學物理A（2）基本知識點一、試題題型、試卷結構和試題分數(shù)分布1、試題題型：選擇題（10小題，每小題3分，計30分）填空題（10小題，每小題3分，計30分）計算題或證明題（4小題，每小題10分，計40分）二、大學物理A（2）基本知識點氣體分子動理論1．理想氣體狀態(tài)方程在平衡態(tài)下RTMPVμ=，nkTp=，普適氣體常數(shù)Kmol/J31.8R?=玻耳茲曼常數(shù)K/J1038.1NRk23A-?==2．理想氣體的壓強公式t2En32vnm31p==3．溫度的統(tǒng)計概念kT23Et=4．能量均分定理每一個自由度的平均動能為1/(2KT)。一個分子的總平均動能為自由度）:i(kT2iE=。ν摩爾理想氣體的內(nèi)能RT2iE?ν=。5．速率分布函數(shù)NdvdN)v(f=麥克斯韋速率分布函數(shù)2vkT2m23ve)kT2m(4)v(f2-ππ=三種速率最概然速率μ==RT2mkT2vp平均速率πμ=π=RT8mkT8v方均根速率μ==RT3mkT3v2熱力學基礎1．準靜態(tài)過程：在過程進行中的每一時刻，系統(tǒng)的狀態(tài)都無限接近于平衡態(tài)。2．體積功：準靜態(tài)過程中系統(tǒng)對外做的功為pdVdA=，?=21vvpdVA3．熱量：系統(tǒng)與外界或兩個物體之間由于溫度不同而交換的熱運動能量。4．熱力學第一定律A)EE(Q12+-=，AdEdQ+=5．熱容量dTdQC=定壓摩爾熱容量dTdQCpp=定容摩爾熱容量dTdQCVV=邁耶公式RCCVp+=比熱容比i2iCCVp+==γ6．循環(huán)過程熱循環(huán)（正循環(huán)）：系統(tǒng)從高溫熱源吸熱，對外做功，同時向低溫熱源放熱。效率121QQ1QA-==η致冷循環(huán)（逆循環(huán)）：系統(tǒng)從低溫熱源吸熱，接受外界做功，向高溫熱源放熱。致冷系數(shù)：2122QQQAQ-==ε7．卡諾循環(huán)：系統(tǒng)只和兩個恒溫熱源進行熱交換的準靜態(tài)循環(huán)過程。卡諾正循環(huán)效率12TT1-=η卡諾逆循環(huán)致冷系數(shù)212TTT-=ε8．不可逆過程：各種實際宏觀過程都是不可逆的，且它們的不可逆性又是相互溝通的。如功熱轉(zhuǎn)換、熱傳導、氣體自由膨脹等都是不可逆過程。9．熱力學第二定律克勞修斯表述：熱量不可能自動地從低溫物體傳向高溫物體。開爾文表述：任何循環(huán)動作的熱機只從單一熱源吸收熱量，使之完全變成有用功，而不產(chǎn)生其它影響是不可能的。微觀意義：自然過程總是沿著使分子運動向更加無序的方向進行。機械振動1．簡諧振動方程)tcos(Axφ+ω=振幅A：取決于振動的能量（初始條件）。角頻率ω：取決于振動系統(tǒng)本身的性質(zhì)。初相位φ：取決于初始時刻的選擇。2．振動相位ωt+φ：表示振動物體在t時刻的運動狀態(tài)。φ：初相位，即t=0時刻的相位。3．簡諧振動的運動微分方程0xdtxd222=ω+彈性力或準彈性力kxK-=角頻率：mk=ω，km2Tπ=A與φ由初始條件決定：222vxAω+=，)xv(tg001ω-=φ-4．簡諧振動能量)t(sinAm21mv21E2222Kφ+ωω==，2KkA41E=)t(coskA21kx21E222Pφ+ω==，2PkA41E=2PKkA21EEE=+=5．同一直線上兩個同頻率簡諧振動的合成合振幅：)cos(AA2AAA12212221φ-φ++=221122111cosAcosAsinAsinAtgφ+φφ+φ=φ-同相：π=φk2?，21AAA+=反相：π+=φ)1k2(?，21AAA-=，,2,1,0k±±=機械波1．機械波產(chǎn)生的條件：波源和媒質(zhì)。通過各質(zhì)元的彈性聯(lián)系形成波。2．波的傳播是振動相位的傳播，沿波的傳播方向，各質(zhì)元振動的相位依次落后。3．波速u，波的周期T及波長λ的關系ν=1T，Tuλ=4．平面簡諧波的表達式（設座標原點O的振動初相位為φ）)2cos(),(φλπω+=xtAtxy5．波的傳播是能量的傳播平均能量密度22A21ρω=ω平均能流密度即波的強度22Au21uIωρ=ω=6．波的干涉干涉現(xiàn)象：幾列波疊加時合成強度在空間有一穩(wěn)定分布的現(xiàn)象。波的相干條件：頻率相同，振動方向相同，相位差恒定。干涉加強條件：π=-λπ-φ-φ=φk2)rr(21212?干涉減弱條件：π+=φ)1k2(?7．駐波：兩列振幅相同的相干波，在同一直線上沿相反方向傳播時形成駐波。波節(jié)：振幅恒為零的各點。波腹：振幅最大的各點。相鄰兩波節(jié)之間各點振動相位相同，同一波節(jié)兩側半波長范圍內(nèi)，相位相差π，即反相。駐波的波形不前進，能量也不向前傳播。只是動能與勢能交替地在波腹與波節(jié)附近不斷地轉(zhuǎn)換。8．半波損失：波從波疏媒質(zhì)（ρu較?。﹤飨虿苊劫|(zhì)（ρu較大），而在波密媒質(zhì)面上反射時，反射波的相位有π的突變，稱為半波損失，計算波程時要附加+λ/2。光的干涉和衍射1.獲得相干光的基本原理：把一個光源的一點發(fā)出的光束分為兩束。具體方法有分波陣面法和分振幅法。2.楊氏雙峰干涉：是分波陣面法，其干涉條紋是等間距的直條紋。條紋中心位置：明紋：,...,2,1,02=±=kaDkxλ暗紋：,...,2,1,022)12(=+±=kaDkxλ條紋間距：λaDx2=3.光程差δ4.位相差δλπφ2=有半波損失時，相當于光程增或減2λ，相位發(fā)生π的突變。5.薄膜干涉（1）等厚干涉：光線垂直入射，薄膜等厚處為同一條紋。劈尖干涉：干涉條紋是等間距直條紋.對空氣劈尖：明紋：,...2,122==+kkneλλ暗紋：,...,2,1,02)12(22=+=+kkneλλ牛頓環(huán)干涉：干涉條紋是以接觸點為中心的同心圓環(huán).明環(huán)半徑：,...2,1)21-(==knRkrλ明暗環(huán)半徑：,...,2,1,0==knkRrλ暗（2）等傾干涉：薄膜厚度均勻，采用面廣元，以相同傾角入射的光，其干涉情況一樣，干涉條紋是環(huán)狀條紋。明環(huán)：,...2,12sin222122==+-kkinneλλ暗環(huán)：,...,2,1,02)12(2sin222122=+=+-kkinneλλ6.邁克爾遜干涉儀7.單縫夫朗和費衍射用半波帶法處理衍射問題,可以避免復雜的計算.單色光垂直入射時,衍射暗紋中心位置:,...2,122sin=±=kkaλφ亮紋中心位置:,...,2,1,2)12(sin=+±=kkaλφ8.光柵衍射光的偏振1.光波是橫波,自然光、線偏振光、部分偏振光等的定義和描述。2.偏振片的起偏和檢偏3.馬呂斯定律4.反射和折射時光的偏振5.雙折射現(xiàn)象狹義相對論基礎1.愛因斯坦狹義相對論的基本假設。2.洛侖茲坐標變換式中3.長度收縮221cuLL-=（注意同時性條件）4.時間膨脹5.相對論速度變換222'222'2'11,11,1cuvcuvvcuvcuvvcuvuvvxzzxyyxxx--=--=--=6.狹義相對論中的質(zhì)量和能量（1）相對論質(zhì)量與速度關系2201cvmm-=()()????+===+=??????????????-===-=2''''''2''''cuxttzzyyutxxcuxttzzyyutxxγγγγ2211cu-=γ22'1cutt-?=?（注意同地性條件）(m0為靜質(zhì)量)（2）相對論動量2201cvvmmvp-==（3）相對論能量總能E=mc2靜能E0=m0c2動能EK=mc2-m0c2能量動量關系E2=(cP)2+(m0c2)2量子光學基礎1.黑體輻射2.光電效應方程Ahvmme-=ν2213.康普頓散射4.玻爾氫原子理論量子力學基礎1.實物粒子的二象性粒子的能量：νhmcE==2粒子的動量：λhmvP==2.不確定關系：由于二象性，在任意時刻粒子的位置和動量都有一個不確定量，它們之間有一個簡單關系：≥???xPx3.物質(zhì)波的振幅是波函數(shù)的振幅；物質(zhì)波振幅絕對值平方表示粒子在t時