機械振動復(fù)習(xí)題課件

下復(fù)習(xí)(多)1.簡諧振動的概念：物體運動時，離開平衡位置的位移(或角位移)按余弦(或正弦)規(guī)律隨時間變化。振動部分：2.簡諧振動的特征及描述其的物理量：受力特點：線性回復(fù)力

簡諧振動的特征方程：彈簧振子：單擺：復(fù)擺：運動函數(shù)（振動表達式）：振幅圓頻率初相位機械振動下復(fù)習(xí)(多)速度表達式：加速度表達式：描述簡諧振動的物理量之間的關(guān)系：振幅及初相位的計算：

=

2-

1相位差：機械振動下復(fù)習(xí)(多)3.簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量圖示法：旋轉(zhuǎn)矢量的端點在x軸上的投影點P的運動為簡諧振動。xP

O4.簡諧振動的圖線：機械振動下復(fù)習(xí)(多)5.簡諧振動的能量：

勢能

機械能動能6.簡諧振動的合成：（1）同一直線上兩個同頻率諧振動的合成機械振動下復(fù)習(xí)(多)合振動：（2）同一直線上兩個不同頻率諧振動的合成拍機械振動下復(fù)習(xí)(多)1.波動的概念：橫波、縱波、波線、波面、波速、波長、周期、頻率波速、波長、周期（頻率）關(guān)系：2.平面簡諧波：振動規(guī)律已知點在P點設(shè)波沿x軸正向傳播（1）波函數(shù)表達式：機械波波動部分：下復(fù)習(xí)(多)(i)給定x=x1，成為x1處質(zhì)點的振動式：(ii)當(dāng)t給定時，若t=t1，波動式表示t1時的波形：(iii)同一質(zhì)點在先后時刻的相位差：不同質(zhì)點在同一時刻的相位差：（2）波函數(shù)的物理意義：機械波下復(fù)習(xí)(多)平均能流波的強度4.惠更斯原理和波的衍射惠更斯原理：在波的傳播過程中，波陣面（波前）上的每一點都可看作是發(fā)射子波的波源，在其后的任一時刻，這些子波的包跡就成為新的波陣面。波的衍射：波傳播過程中當(dāng)遇到障礙物時，能繞過障礙物發(fā)生偏折的現(xiàn)象。

5.波的干涉波的相干條件：振動方向相同、頻率相同、相位差恒定。波的平均能量密度

3.波的能量：機械波下復(fù)習(xí)(多)相干波源的振動方程：P點的合振動：相干波的波動式：Pr2r1O1O2機械波下復(fù)習(xí)(多)(1)干涉相長(2)干涉相消機械波下復(fù)習(xí)(多)6.駐波（多）波腹半波損失：在固定端或從波疏介質(zhì)到波密介質(zhì)有相位突變。駐波的能量：動能和勢能在波節(jié)和波腹之間來回傳遞，無能量的定向傳播。振幅波節(jié)相位：相鄰波節(jié)間的各點振動相位相同，在一個波節(jié)的兩側(cè)相鄰分段內(nèi)的各振動點反相位。機械波下復(fù)習(xí)(多)7.多普勒效應(yīng)（多）(i)波源運動，觀察者靜止(ii)觀察者運動，波源靜止(iii)波源和觀察者都運動機械波下復(fù)習(xí)(多)光的干涉部分：1.單色光、相干光單色光：具有單一頻率的光波稱為單色光。介質(zhì)對光的折射率，介質(zhì)中波長。相干條件：頻率相同，振動方向相同，相位差恒定。

兩個普通光源發(fā)出的光是非相干光，一個光源的不同部位發(fā)出的光也是非相干光，因為它們都不能滿足光的相干條件。設(shè)有同方向同頻率的兩束單色光，在空間某點的光矢量分別為合光矢量光的干涉下復(fù)習(xí)(多)（兩個獨立的普通光源）

(1)光的非相干疊加

（兩束光來自同一光源）

(2)光的相干疊加

干涉相長（明紋極大）干涉相消（暗紋極?。┕獾母缮嫦聫?fù)習(xí)(多)2.光程與光程差光程光程差光程差與相位差的關(guān)系透鏡的等光程性附加光程差光的干涉下復(fù)習(xí)(多)1、2兩條光線有半個波長的附加光程差的條件為n1<n2>

n3或

n1>n2<

n33、4兩條光線有半個波長的附加光程差的條件為n1>n2>

n3或

n1<n2<

n33.楊氏雙縫實驗光的干涉下復(fù)習(xí)(多)干涉相長（明紋極大）干涉相消（暗紋極?。l紋間距雙縫裝置完全浸入折射率為n的介質(zhì)中時，條紋間距變?yōu)?。光的干涉下?fù)習(xí)(多)4.薄膜干涉單層增透膜的最小厚度（１）增透膜（和增反膜）反射光干涉相消，透射光干涉相長。（２）劈形膜（等厚干涉）光的干涉下復(fù)習(xí)(多)明紋極大（暗紋極小）條件明紋極大（暗紋極?。┪恢孟噜彈l紋的膜厚度差條紋間距光的干涉下復(fù)習(xí)(多)（３）牛頓環(huán)（等厚干涉）明紋極大（暗紋極小）條件明（暗）紋半徑光的干涉下復(fù)習(xí)(多)5.邁克耳遜干涉儀移動距離d與“涌出”(“陷入”)數(shù)N的關(guān)系光的干涉下復(fù)習(xí)(多)1.惠更斯-菲涅耳原理

波在傳播過程中，從同一波陣面上各點發(fā)出的子波，經(jīng)傳播后在空間某點相遇時，產(chǎn)生相干疊加。2.單縫的夫瑯禾費衍射實驗裝置、半波帶法光的衍射部分：光的衍射下復(fù)習(xí)(多)明紋極大位置暗紋極小位置中央明紋極大衍射條紋、光強分布光的衍射下復(fù)習(xí)(多)中央明紋角寬度中央明紋寬度其他明紋影響衍射條紋的寬度的因素光的衍射下復(fù)習(xí)(多)3.圓孔的夫瑯禾費衍射愛里斑的角半徑愛里斑的半徑4.光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)瑞利判據(jù)（準(zhǔn)則）：兩個等光強的非相干物點，若其中一點的象斑中心恰好落在另一點的象斑的邊緣(第一暗紋處),則兩物點被認(rèn)為是剛好能夠分辨。最小分辨角望遠鏡的分辨本領(lǐng)（分辨率）光的衍射下復(fù)習(xí)(多)5.光柵衍射光柵光柵方程主極大極小次極大在相鄰兩條主明紋間有N-2條次明紋。光柵衍射缺級條件缺的主明紋級次：光的衍射下復(fù)習(xí)(多)(1)完整光譜條件：(2)不重疊完整光譜條件：光柵的分辨率光柵光譜光的衍射下復(fù)習(xí)(多)6.X射線的衍射布喇格公式（布喇格條件）：勞厄斑光的衍射下復(fù)習(xí)(多)1.自然光和偏振光光的偏振線偏振光、自然光、部分偏振光、圓偏振光、橢圓偏振光2.起偏、檢偏和馬呂斯定律線偏振光自然光線偏振光光的偏振部分：下復(fù)習(xí)(多)3.反射和折射時光的偏振布儒斯特定律：當(dāng)入射角滿足

時，反射光成為完全偏振光。對應(yīng)的入射角稱為起偏角。此時，反射光與入射光相互垂直。入射線偏振光的光強為I1，經(jīng)過檢偏器后的透射光強光的偏振下復(fù)習(xí)(多)波片線偏振光透過1/4波片，為橢圓偏振光，線偏振光透過1/2波片后，仍然為線偏振光。透過的o光和e光振幅相等時，為圓偏振光。4.光的雙折射尋常光、非常光、光軸、主平面o光的光矢量垂直于o光的主平面，e光的光矢量平行于e光的主平面。o光的折射率e光的主折射率對正晶體，。光的偏振下復(fù)習(xí)(多)氣體動理論氣體動理論部分：1.理想氣體狀態(tài)方程狀態(tài)參量：p、V、T、平衡態(tài)：在不受外界影響的條件下，系統(tǒng)宏觀性質(zhì)均勻一致、不隨時間變化的狀態(tài)。理想氣體狀態(tài)方程另一種形式為：理想氣體微觀模型(1)

氣體分子的大小忽略不計，看作質(zhì)點。(2)

氣體分子間及分子與器壁間碰撞看作完全彈性。(3)

除了碰撞以外，其它時間沒有相互作用。(4)平衡態(tài)時，分子數(shù)密度處處相同。(5)平衡態(tài)時，分子的速度沿各方向均勻分布。下復(fù)習(xí)(多)氣體動理論2.理想氣體壓強公式為氣體分子的平均平動動能

氣體壓強p是一個統(tǒng)計平均量，是處于平衡狀態(tài)的氣體分子與器壁碰撞過程單位時間內(nèi)施于器壁單位面積上的平均沖量。3.理想氣體溫度公式熱力學(xué)溫度是分子平均平動動能的量度。4.能量按自由度均分定理和理想氣體的內(nèi)能下復(fù)習(xí)(多)氣體動理論自由度

若把分子看作是由原子組成的剛體，則氣體分子的自由度分別為：單原子分子i=3，剛性雙原子分子i=5，剛性多原子分子i=6。能量按自由度均分定理

在溫度為T的平衡態(tài)下，氣體分子每個自由度的平均動能都等于。理想氣體的內(nèi)能

系統(tǒng)內(nèi)所有分子各種形式的動能和分子內(nèi)原子間的勢能之和。若系統(tǒng)的分子總數(shù)為N，剛性分子理想氣體系統(tǒng)的內(nèi)能為：下復(fù)習(xí)(多)氣體動理論5.麥克斯韋速率分布規(guī)律速率分布函數(shù)

表示在平衡態(tài)下，氣體分子速率在

鄰近的單位速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的比率。麥克斯韋速率分布律在一定溫度下，速率處于

1~

2之間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比為：下復(fù)習(xí)(多)氣體動理論麥克斯韋速率分布曲線歸一化條件三種統(tǒng)計速率的公式下復(fù)習(xí)(多)氣體動理論6.玻耳茲曼分布律(1)玻耳茲曼能量分布律(2)重力場中分子按高度分布的規(guī)律(3)重力場中氣壓按高度分布的規(guī)律下復(fù)習(xí)(多)7.平均碰撞頻率和平均自由程（多）平均碰撞頻率：平均自由程：氣體動理論下復(fù)習(xí)(多)熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)部分：1.準(zhǔn)靜態(tài)過程、功、熱量與內(nèi)能功：熱量：內(nèi)能：理想氣體的內(nèi)能的計算式：2.熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律表述或下復(fù)習(xí)(多)熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)第一定律應(yīng)用000過程特征過程方程吸收熱量對外作功內(nèi)能增量等體V=常量等壓

p=常量等溫T=常量絕熱

dQ=0下復(fù)習(xí)(多)熱力學(xué)基礎(chǔ)3.循環(huán)過程正循環(huán)（熱機）效率：逆循環(huán)（致冷機）的制冷系數(shù)：低溫?zé)嵩锤邷責(zé)嵩锤邷責(zé)嵩吹蜏責(zé)嵩聪聫?fù)習(xí)(多)熱力學(xué)基礎(chǔ)卡諾循環(huán)卡諾正循環(huán)是一個效率最大的理想循環(huán)。卡諾循環(huán)必須有兩個恒溫?zé)嵩础?.熱力學(xué)第二定律兩種表述下復(fù)習(xí)(多)5.可逆過程與不可逆過程（多）6.卡諾定理（多）可逆熱機：不可逆熱機：可逆循環(huán)過程熵變?yōu)榱恪?.熵（多）熵是分子熱運動無序性或混亂性的量度。熱力學(xué)基礎(chǔ)下復(fù)習(xí)(多)熱力學(xué)基礎(chǔ)8.玻耳茲曼關(guān)系（多）9.熵增加原理（多）

在封閉系統(tǒng)中發(fā)生的任何不可逆過程，都導(dǎo)致整個系統(tǒng)的熵的增加，系統(tǒng)的總熵只有在可逆過程中才是不變的。

氣體的絕熱自由膨脹、熱量從高溫物體向低溫物體的自發(fā)傳遞、功熱轉(zhuǎn)換等過程中，熵都是增加的。下復(fù)習(xí)(多)量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)部分：（多）2.普朗克能量子假設(shè)斯特藩—玻爾茲曼定律：維恩位移定律：1.黑體輻射實驗規(guī)律對于頻率為v的諧振子最小能量為3.光電效應(yīng)結(jié)論一：單位時間內(nèi)，受光照的金屬板釋放出來的電子數(shù)與入射光的強度成正比。

結(jié)論二：光電子從金屬表面逸出時具有一定的動能，最大初動能與入射光的強度無關(guān)。結(jié)論三：光電子的最大初動能與入射光的頻率成線性關(guān)系。當(dāng)入射光的頻率小于遏止頻率時，不管照射光的強度有多大，都不會產(chǎn)生光電效應(yīng)。下復(fù)習(xí)(多)量子物理基礎(chǔ)

遏止頻率(紅限)4.愛因斯坦方程5.光的波—粒二象性下復(fù)習(xí)(多)量子物理基礎(chǔ)6.康普頓效應(yīng)光電效應(yīng)：處于原子束縛態(tài)的電子吸收光子的全部能量而逸出金屬表面?？灯斩匦?yīng)：光子與自由電子發(fā)生彈性碰撞，光子傳遞了部分能量而改變波長的現(xiàn)象。7.氫原子光譜

下復(fù)習(xí)(多)量子物理基礎(chǔ)8.玻爾的氫原子理論E1，E2，E3，…(E1<E2<E3<…)(1)定態(tài)假設(shè)(2)頻率條件(3)量子化條件9.氫原子軌道半徑和能量下復(fù)習(xí)(多)量子物理基礎(chǔ)11.不確定關(guān)系10.德布羅意波(<<c)下復(fù)習(xí)(多)量子物理基礎(chǔ)12