大學(xué)物理下冊復(fù)習(xí)

1、振動與波動振動與波動(23%)1.掌握一維諧振運動方程的物理意義；能根據(jù)旋轉(zhuǎn)掌握一維諧振運動方程的物理意義；能根據(jù)旋轉(zhuǎn)矢量法、圖像表示法和解析法求解描述諧振動的基本矢量法、圖像表示法和解析法求解描述諧振動的基本物理量（振幅、周期、頻率、相位）；振動的能量；物理量（振幅、周期、頻率、相位）；振動的能量；振動合成問題重點掌握兩個同方向、同頻率諧振動合振動合成問題重點掌握兩個同方向、同頻率諧振動合成振動的規(guī)律。成振動的規(guī)律。2.掌握掌握 簡諧波的各物理量意義及各量間的關(guān)系；平簡諧波的各物理量意義及各量間的關(guān)系；平面簡諧波的波函數(shù)的建立及物理意義；波動能量的概面簡諧波的波函數(shù)的建立及物理意義；波動能量

2、的概念；相干波疊加的強弱條件；駐波的概念及波腹、波念；相干波疊加的強弱條件；駐波的概念及波腹、波節(jié)的位置、相位關(guān)系。節(jié)的位置、相位關(guān)系。(波動能量計算、惠更斯原理、波動能量計算、惠更斯原理、多普勒效應(yīng)不作要求）多普勒效應(yīng)不作要求）一、機械振動一、機械振動1. 簡諧振動的特點簡諧振動的特點:xdtxd222)cos(tAx2222121AmkAEEEEpk212T 周期周期 決定于系統(tǒng)決定于系統(tǒng)A， 決定于初始條件決定于初始條件旋轉(zhuǎn)矢量表示旋轉(zhuǎn)矢量表示2. 簡諧振動的合成簡諧振動的合成cos2212221AAAAA21同方向同頻率諧振動的合成同方向同頻率諧振動的合成合振動加強合振動加強22112

3、2111coscossinsinAAAAtg) 12 (2kk合振動減弱合振動減弱二、二、 機械波機械波T, v 決定于波源，決定于波源，u 決定于媒質(zhì)決定于媒質(zhì)1、uT,Tu)(cosuxtAy2、平面簡諧波波動方程、平面簡諧波波動方程 坐標(biāo)原點質(zhì)點的振動初相坐標(biāo)原點質(zhì)點的振動初相x2描述的是某一時刻各個質(zhì)點偏離平衡位置的位移描述的是某一質(zhì)點在各個時刻偏離平衡位置的位移某一時刻連續(xù)介質(zhì)中各質(zhì)點相對于平衡位置的位移規(guī)律質(zhì)點在振動過程中，位移隨時間而變化的規(guī)律波的傳播方向上所有的振動質(zhì)點一個振動質(zhì)點判斷振動質(zhì)點方向物理意義圖 象研究內(nèi)容研究對象波動圖象振動圖像波動圖象與振動圖象波動圖象與振動圖象

4、“上、下坡”法、同側(cè)法看下一時刻質(zhì)點的位置dVuxtAwdVdEdEpk)sin(21223、能量、能量uAI2221波強波強4、波的干涉、波的干涉條件：同方向、同頻率、同振動方向、條件：同方向、同頻率、同振動方向、 相遇處相差恒定相遇處相差恒定) 12 (2)(22121kkrr干涉加強干涉加強干涉相消干涉相消振幅、相位、能量特征振幅、相位、能量特征當(dāng)當(dāng)特例：駐波特例：駐波5、 多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)2) 12 ()(21kkrr21干涉加強干涉加強干涉相消干涉相消sovvuu 兩者接近兩者接近兩者離開兩者離開“+”觀察觀察者向波源者向波源“-”波源波源向觀察者向觀察者運動速度不沿連線運動速度

5、不沿連線txAy2cos2cos2 1. 光程、半波損失的概念以及光程差和位相光程、半波損失的概念以及光程差和位相差的關(guān)系；光程差和明、暗紋關(guān)系；掌握楊氏雙差的關(guān)系；光程差和明、暗紋關(guān)系；掌握楊氏雙縫干涉、薄膜干涉、劈尖干涉、牛頓環(huán)干涉中干縫干涉、薄膜干涉、劈尖干涉、牛頓環(huán)干涉中干涉條紋的分布規(guī)律。涉條紋的分布規(guī)律。（邁克耳孫干涉不要求）（邁克耳孫干涉不要求） 2. 利用菲湟耳半波帶法分析單縫夫瑯和費衍利用菲湟耳半波帶法分析單縫夫瑯和費衍射條紋分布規(guī)律（只要求垂直入射情況的半波帶射條紋分布規(guī)律（只要求垂直入射情況的半波帶數(shù)目及對應(yīng)的明、暗紋級數(shù)、中央明紋寬度等）；數(shù)目及對應(yīng)的明、暗紋級數(shù)、中央

6、明紋寬度等）；光柵衍射公式（光柵方程）（只要求垂直入射、光柵衍射公式（光柵方程）（只要求垂直入射、最高級次、白光光譜譜線寬度、角寬度計算等）；最高級次、白光光譜譜線寬度、角寬度計算等）；（斜入射、圓孔衍射、缺級不作要求）。（斜入射、圓孔衍射、缺級不作要求）。 3. 布儒斯特定律和馬呂斯定律的簡單計算。布儒斯特定律和馬呂斯定律的簡單計算。光學(xué)（光學(xué)（27%） 三、波動光學(xué)三、波動光學(xué)2 光程光程 nL，光程差光程差1、光的干涉、光的干涉2) 12(kk干涉條件干涉條件明紋明紋暗紋暗紋注意注意附加光程問題：即半波損失。附加光程問題：即半波損失。光疏光疏光密；反射光密；反射典型實驗典型實驗楊氏雙縫干

7、涉：楊氏雙縫干涉：2) 12(kddkddxddx條紋間隔條紋間隔增透、增反增透、增反2) 12(12kkddxrr明紋明紋暗紋暗紋薄膜干涉薄膜干涉（反射光）（反射光）22nd劈尖劈尖22nd1n1n2nnd2Rrd22nkRknRr)21(dl牛頓環(huán)牛頓環(huán)劈尖劈尖22nd22nd明環(huán)明環(huán)暗環(huán)暗環(huán)麥克爾孫干涉儀麥克爾孫干涉儀d22、光的衍射、光的衍射單縫衍射單縫衍射 b0費涅爾半波帶法費涅爾半波帶法2) 12(sinkkb明紋明紋偶數(shù)半波帶暗紋偶數(shù)半波帶暗紋bffl2200ftgx kbbsin)(光柵衍射光柵衍射主極大明紋主極大明紋一系列主極大和次極大受單縫衍射的調(diào)制一系列主極大和次極大受單

8、縫衍射的調(diào)制一定，一定， 減少，條紋變窄、間隔增大減少，條紋變窄、間隔增大 bb縫數(shù)縫數(shù)N增大，條紋變窄、亮度增加增大，條紋變窄、亮度增加 條紋位置條紋位置bbkfffxsintandkmax最高級最高級反射光光振動垂直入射面反射光光振動垂直入射面200i20cosII 馬呂斯定律馬呂斯定律120nntgi 自然光、偏振光、起偏、檢偏自然光、偏振光、起偏、檢偏3、光的偏振、光的偏振反射光的偏振反射光的偏振偏振棱鏡偏振棱鏡此時此時 1. 理想氣體壓強公式和溫度公式；麥?zhǔn)纤俾世硐霘怏w壓強公式和溫度公式；麥?zhǔn)纤俾史植己瘮?shù)和速率分布曲線的物理意義；三種速率分布函數(shù)和速率分布曲線的物理意義；三種速率的物

9、理意義及計算方法；能量按自由度均分原理的物理意義及計算方法；能量按自由度均分原理和理想氣體的內(nèi)能；平均碰撞頻率和平均自由程。和理想氣體的內(nèi)能；平均碰撞頻率和平均自由程。 2. 熱力學(xué)第一定律對于理想氣體各等值過程熱力學(xué)第一定律對于理想氣體各等值過程和絕熱過程中的功、熱量及內(nèi)能增量的計算；理和絕熱過程中的功、熱量及內(nèi)能增量的計算；理想氣體的定壓、定體摩爾熱容和內(nèi)能的計算方法；想氣體的定壓、定體摩爾熱容和內(nèi)能的計算方法；一般循環(huán)過程熱效率的計算方法及卡諾循環(huán)的熱一般循環(huán)過程熱效率的計算方法及卡諾循環(huán)的熱效率計算（效率計算（不要求制冷系數(shù)的計算不要求制冷系數(shù)的計算）。）。 3、熱力學(xué)第二定律物理意義

10、（、熱力學(xué)第二定律物理意義（熵及熱二律的統(tǒng)計熵及熱二律的統(tǒng)計意義不要求意義不要求）熱學(xué)（熱學(xué)（25%） 一、一、 氣體動理論氣體動理論1、理想氣體壓強和溫度的微觀公式、理想氣體壓強和溫度的微觀公式nkTnk32kTk23 分子平均平動動能分子平均平動動能2、能量按自由度均分定理、能量按自由度均分定理 平衡態(tài)下分子熱運動的每個自由度的平衡態(tài)下分子熱運動的每個自由度的平均動能都相等，為平均動能都相等，為kT21223131nmpkTk23分子平均平動動能分子平均平動動能分子平均動能分子平均動能kTsrt2分子平均能量分子平均能量kTsrt22理想氣體的內(nèi)能理想氣體的內(nèi)能PViRTiMmE22f(v

11、)f(vp)vvpv v+dv面積面積= dNVNNddNf)(dNfdN)( 速率在速率在 附近附近 速率間隔內(nèi)的分子數(shù)速率間隔內(nèi)的分子數(shù)d速率在速率在 附近單位速率間隔內(nèi)的分子數(shù)附近單位速率間隔內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比占總分子數(shù)的百分比3、速率分布律、速率分布律掌握速率分布函數(shù)的物理意義、性質(zhì)掌握速率分布函數(shù)的物理意義、性質(zhì)1)(0df2121)()(dfdfKT30011pv2pvKT12002v)(vfo 歸一化條件歸一化條件4、三種速率、三種速率molPMRT41. 1molMRT60. 15、分子平均碰撞頻率和平均自由程、分子平均碰撞頻率和平均自由程ndZv22pdkT22MR

12、T73.12rmsvv二二 熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)熟練掌握功、熱、內(nèi)能的概念及計算熟練掌握功、熱、內(nèi)能的概念及計算PdVWPdVdW)(準(zhǔn)靜態(tài)dTCMmQdTCMmdQmm過程量過程量VVmdTdQC)(1ppmdTdQC)(1RiCVm2RRiCPm2iiCCVmPm2理想氣體理想氣體TCMmEdTCMmdEVmVm態(tài)函數(shù)態(tài)函數(shù)dEdWdQ),(),(),(VpEpTEVTE理想氣體理想氣體RTCRTiMmEVm2熱一律熱一律WEQ熟練掌握熱一律對理想氣體等值過程的應(yīng)用熟練掌握熱一律對理想氣體等值過程的應(yīng)用理想氣體等值過程理想氣體等值過程等容等容CTPTCMmVm等壓等壓CTVTCMmPm等溫

13、等溫CPV 12lnVVRTMmWQTRMmVPETCMmVmTCMmVm0012lnVVRTMmTCMmVm0絕熱絕熱31211CTPCTVCPV12211VPVPTCMmorVm:正循環(huán)效率正循環(huán)效率吸放吸QQQW1卡諾正循環(huán)卡諾正循環(huán)121TT致冷系數(shù)致冷系數(shù)吸放吸吸QQQWQe可逆與不可逆過程可逆與不可逆過程212TTTe卡卡諾逆循環(huán)卡諾逆循環(huán)準(zhǔn)靜態(tài)、無摩擦準(zhǔn)靜態(tài)、無摩擦過程為可逆過程過程為可逆過程過程的方向性過程的方向性有序有序無序無序大大小小0E放吸QQW循環(huán)過程循環(huán)過程熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律可逆過程TdQS熵熵熵是熵是狀態(tài)狀態(tài)參量參量.是系統(tǒng)是系統(tǒng)紊亂程度紊亂程度的的量度。

14、量度。lnkS玻耳茲曼熵玻耳茲曼熵TdQdSr克勞修斯熵變克勞修斯熵變1212lnlnTTCVVRSVm理想氣體理想氣體1212lnlnPPCVVCVmpm1212lnlnPPRTTCpm1212lnlnTTCVVRSVm理想氣體理想氣體1212lnlnPPCVVCVmpm熵增原理：熵增原理：孤立系統(tǒng)內(nèi)自然過程孤立系統(tǒng)內(nèi)自然過程0 S解：解：1、如圖所示循環(huán)過程，工質(zhì)為如圖所示循環(huán)過程，工質(zhì)為n n molmol理想氣體，理想氣體，ca ca 是是絕熱過程，絕熱過程，a a點溫度為點溫度為T T1 1，體積為體積為V V1 1、b b點體積為點體積為V V2 2 ，比比熱容比熱容比 和和C C

15、v,mv,m 已知為常數(shù)已知為常數(shù)，求求T Tc c和和循環(huán)效率。循環(huán)效率。a b a b 等溫過程等溫過程bc bc 等容過程等容過程VTV1V2TaabcO吸熱吸熱放熱放熱12111caacVVTVVTT121QQ12121ln-11VVVVRCV,mc a c a 絕熱過程絕熱過程1211lnVVRTQ 12111V,mVVTC)(1)(112TTTCTTCQcV,mcbV,m 2、 1mol雙原子分子理想氣體作如圖的可逆循環(huán)過程，雙原子分子理想氣體作如圖的可逆循環(huán)過程，其中其中12為直線，為直線，23為絕熱線，為絕熱線，31為等溫線。已為等溫線。已知知 ， 。試求：。試求：(1)各過程

16、的功，內(nèi)能增量各過程的功，內(nèi)能增量和傳遞的熱量和傳遞的熱量(用用T1和已知常數(shù)表示和已知常數(shù)表示)；(2)此循環(huán)的效此循環(huán)的效率率 。122TT 138VV 解：解：(1) 12任意過程任意過程)(121TTCEV 11125)2(RTTTCV )(2111221VpVpA 112212121RTRTRT 11111132125RTRTRTAEQ pp2p1OV1V2V3V12323絕熱膨脹過程絕熱膨脹過程)(232TTCEV 12125)(RTTTCV 12225RTEA 02 Q31等溫壓縮過程等溫壓縮過程03 E)/ln(1313VVRTA 111108. 2)/8ln(RTVVRT 1

17、3308. 2RTAQ (2)13/1QQ %7 .30)3/(08. 2111 RTRTpp2p1OV1V2V3V123 1.理解愛因斯坦狹義相對論的兩條基本原理的理解愛因斯坦狹義相對論的兩條基本原理的物理意義；能利用洛倫茲公式對同時的相對性；長物理意義；能利用洛倫茲公式對同時的相對性；長度收縮和時間膨脹進行分析計算；相對論動量、相度收縮和時間膨脹進行分析計算；相對論動量、相對論動能、質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能的關(guān)系、能量動量關(guān)系對論動能、質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能的關(guān)系、能量動量關(guān)系等的簡單計算。等的簡單計算。 2愛因斯坦光電效應(yīng)方程；康普頓效應(yīng)公式；愛因斯坦光電效應(yīng)方程；康普頓效應(yīng)公式；德布羅意關(guān)系；不確定關(guān)系

18、；波函數(shù)及其統(tǒng)計意義。德布羅意關(guān)系；不確定關(guān)系；波函數(shù)及其統(tǒng)計意義。在給定一維情況粒子歸一化波函數(shù)條件下，能計算在給定一維情況粒子歸一化波函數(shù)條件下，能計算粒子在某區(qū)間出現(xiàn)的概率。（粒子在某區(qū)間出現(xiàn)的概率。（玻爾半經(jīng)典理論、黑玻爾半經(jīng)典理論、黑體輻射、薛定諤方程不要求體輻射、薛定諤方程不要求）近代物理（近代物理（25%） 一一 狹義相對論狹義相對論1. 基本原理基本原理: 相對性原理相對性原理; 光速不變原理光速不變原理.2. 洛侖茲變換洛侖茲變換:)(12txtxxvvyy zz )(1222xctxcttvvcv211近代物理近代物理3. 狹義相對論的時空觀狹義相對論的時空觀221xctt

19、v0122xcv同時的相對性同時的相對性長度收縮長度收縮021lll固有固有長度長度 最長最長時間膨脹時間膨脹: 2211tt固有固有時時 ：同一地點發(fā)生的兩事件的時間間隔：同一地點發(fā)生的兩事件的時間間隔 最短最短.4. 狹義相對論動力學(xué)狹義相對論動力學(xué)相對論質(zhì)量相對論質(zhì)量201mm相對論動量相對論動量vvvmmmp0201) 111(220202kcmcmmcE相對論相對論動能動能k202EcmmcE相對論相對論質(zhì)能質(zhì)能關(guān)系關(guān)系 22202cpEE能量動量關(guān)系能量動量關(guān)系二、二、 量子物理初步量子物理初步1. 實驗現(xiàn)象和規(guī)律實驗現(xiàn)象和規(guī)律a. 黑體輻射黑體輻射: 黑體的單色輻出度黑體的單色輻出度 與黑體材料無關(guān)與黑體材料無關(guān))(TM40d)()(TTMTMbT mb. 光電效應(yīng)光電效應(yīng):截止頻率（紅限）截止頻率（紅限）0 時出射光電子動能隨時出射光電子動能隨 增加而線性增加增加而線性增加, 與光強無關(guān)與光強無關(guān).0 瞬時性瞬時性 電流飽和值電流飽和值mi愛因斯坦方程愛因斯坦方程Wmh221v1I2Iim1im2io0UU12II c. 康普頓效應(yīng)康普頓效應(yīng):2sin2)cos1 (200cmhcmh 康普頓公式康普頓公式光子與自由電子的彈性碰撞光子與自由電子的彈性碰撞2. 光與實物粒子的