大學(xué)物理(下)40學(xué)時(shí)期末復(fù)習(xí)

大學(xué)物理(下)40學(xué)時(shí)期末復(fù)習(xí)1精選課件一、理想氣體的狀態(tài)方程（9－1）（9－2）普適氣體常量氣體的摩爾數(shù)阿伏伽德羅常量單位體積內(nèi)的分子數(shù)，分子數(shù)密度玻爾茲曼常量第九章氣體分子動(dòng)理論2精選課件二、理想氣體壓強(qiáng)和溫度公式分子的平均平動(dòng)動(dòng)能理想氣體的壓強(qiáng)公式理想氣體的溫度公式第九章氣體分子動(dòng)理論3精選課件4三、能量均分定理分子種類平動(dòng)自由度(t)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度(r)總自由度(i=t+r)單原子分子剛性雙原子分子剛性多原子分子3033253361.剛性分子自由度第九章氣體分子動(dòng)理論精選課件5三、能量均分定理平衡態(tài)下，每個(gè)自由度上都具有相同的平均動(dòng)能能量按自由度均分定理（能量均分定理）2.能量均分定理3.分子的平均總動(dòng)能對(duì)于剛性分子分子種類1個(gè)分子平均總動(dòng)能單原子分子剛性雙原子分子剛性多原子分子第九章氣體分子動(dòng)理論精選課件6三、能量均分定理4.理想氣體的內(nèi)能1個(gè)氣體分子的內(nèi)能一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能1mol

理想氣體的內(nèi)能分子種類理想氣體的內(nèi)能單原子分子剛性雙原子分子剛性多原子分子第九章氣體分子動(dòng)理論精選課件7四、速率分布律表示速率分布在附近單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，稱速率分布函數(shù)。速率分布在間隔內(nèi)的分子數(shù)dN占總分子數(shù)N的百分比表示歸一化條件速率分布在間隔內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比可表示為其平均值為如某個(gè)物理量是關(guān)于速率的函數(shù)，如第九章氣體分子動(dòng)理論精選課件8四、速率分布律三種統(tǒng)計(jì)速率1.最概然速率（）

2.平均速率()3.方均根速率()第九章氣體分子動(dòng)理論精選課件9五、氣體分子的平均碰撞頻率和平均自由程1.平均碰撞頻率2.平均自由程與分子的有效直徑的平方、分子數(shù)密度成反比，但與平均速率無關(guān)。當(dāng)溫度一定時(shí),平均自由程與氣體壓強(qiáng)成反比。第九章氣體分子動(dòng)理論精選課件10溫度↑，速率大的分子數(shù)↑同一氣體不同溫度下速率分布比較同一溫度下不同種氣體速率分布比較分子質(zhì)量越小，速率大的分子數(shù)越多第九章氣體分子動(dòng)理論精選課件11P148.2

容器內(nèi)有M=2.66kg的剛性分子理想氣體氫氣，已知其內(nèi)能是，求：(1)氣體分子的總平均平動(dòng)動(dòng)能；(2)氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能；(3)氣體溫度。解

(1)氫氣是雙原子分子，自由度i=5，平動(dòng)自由度t=3平均平動(dòng)動(dòng)能總和

(2)容器內(nèi)氧氣的摩爾分子數(shù)為分子的平均平動(dòng)動(dòng)能(3)

第九章氣體分子動(dòng)理論精選課件P148.3

體積為V的房間與大氣相通，大氣壓強(qiáng)為p0，開始時(shí)室內(nèi)與室外溫度均為T0，現(xiàn)使室內(nèi)溫度降為T，則房中氣體內(nèi)能的增量是多少？摩爾數(shù)的增量是多少？解設(shè)初態(tài)房中氣體質(zhì)量為M0，末態(tài)質(zhì)量為M，室內(nèi)與大氣相通，故過程中壓強(qiáng)不變（2）摩爾數(shù)的增量（1）內(nèi)能的增量初態(tài)末態(tài)12第九章氣體分子動(dòng)理論精選課件P148.4若對(duì)一容器中的剛性分子理想氣體進(jìn)行壓縮，并同時(shí)對(duì)它加熱，當(dāng)氣體溫度從升高到時(shí)，其體積減少為二分之一，求下列各量變化前后之比：(1)壓強(qiáng)；(2)分子的平均動(dòng)能；(3)方均根速率。解

(1)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得(2)13第九章氣體分子動(dòng)理論(3)精選課件14一、內(nèi)能功熱量第十章熱力學(xué)基礎(chǔ)理想氣體的內(nèi)能體積功熱量二、熱力學(xué)第一定律做功和熱傳遞都可以改變系統(tǒng)內(nèi)能。dWcWIIVIIIVIOpV精選課件15三、理想氣體的等值過程第十章熱力學(xué)基礎(chǔ)1.等體過程氣體對(duì)外不做功2.等溫過程內(nèi)能保持不變3.等壓過程氣體對(duì)外做功

精選課件16三、理想氣體的熱熔第十章熱力學(xué)基礎(chǔ)理想氣體對(duì)理想氣體定義比熱容比或絕熱比1.氣體摩爾熱熔2.定體摩爾熱熔3.定壓摩爾熱熔精選課件17四、絕熱過程第十章熱力學(xué)基礎(chǔ)絕熱過程方程：精選課件18第十章熱力學(xué)基礎(chǔ)過程方程功熱量?jī)?nèi)能增量等體過程等壓過程等溫過程絕熱過程理想氣體等值過程和絕熱過程的有關(guān)公式精選課件19五、循環(huán)過程第十章熱力學(xué)基礎(chǔ)E=0正循環(huán)逆循環(huán)六、卡諾循環(huán)兩個(gè)等溫過程、兩個(gè)絕熱過程

T1、T2分別是高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏囟戎吕湎禂?shù)開爾文表述：不可能制成一種循環(huán)動(dòng)作的熱機(jī)，只從單一熱源吸取熱量，使之完全變成有用的功而不引起其他變化。克勞修斯表述：熱量不可能自動(dòng)地從低溫物體傳向高溫物體。七、熱力學(xué)第二定律精選課件20一、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)第十一章機(jī)械振動(dòng)簡(jiǎn)諧振動(dòng)表達(dá)式1.振幅A2.周期T(s)3.頻率ν

(Hz)反映振動(dòng)系統(tǒng)能量的多少4.位相決定振動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)5.初相決定振動(dòng)物體最初的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)精選課件21二、旋轉(zhuǎn)矢量第十一章機(jī)械振動(dòng)結(jié)論：旋轉(zhuǎn)矢量的端點(diǎn)在x軸上投影點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，就表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；矢量端點(diǎn)的速度在x軸上的投影等于簡(jiǎn)諧振動(dòng)的速度；矢量端點(diǎn)的向心加速度在x軸上的投影等于簡(jiǎn)諧振動(dòng)的加速度。旋轉(zhuǎn)矢量精選課件22三、相位關(guān)系第十一章機(jī)械振動(dòng)若則說振動(dòng)x2比振動(dòng)x1超前。若則說振動(dòng)x2比振動(dòng)x1滯后。x2、x1振動(dòng)同相位x2、x1振動(dòng)反相位兩個(gè)重要特例同相位反相位精選課件23四、振幅、初相位的確定第十一章機(jī)械振動(dòng)取決于初始條件.決定于系統(tǒng)的固有屬性.000tanxufw-=2202oAxuw+=精選課件24五、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)第十一章機(jī)械振動(dòng)線性回復(fù)力簡(jiǎn)諧振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程1.彈簧振子角頻率周期頻率2.單擺3.復(fù)擺精選課件25六、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量第十一章機(jī)械振動(dòng)以彈簧振子為例一個(gè)周期內(nèi)，動(dòng)能和勢(shì)能的平均值精選課件26七、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成第十一章機(jī)械振動(dòng)1.同方向、同頻率(1)同相振動(dòng)加強(qiáng)

(2)反相振動(dòng)減弱

精選課件27七、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成第十一章機(jī)械振動(dòng)2.同方向、不同頻率拍頻

振幅變化的頻率,單位時(shí)間內(nèi)強(qiáng)弱變化的次數(shù)

精選課件28一、機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播第十二章機(jī)械波1.產(chǎn)生條件：波源和彈性介質(zhì)2.分類：橫波和縱波橫波：介質(zhì)中質(zhì)元的振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直。如繩波縱波：介質(zhì)中質(zhì)元的振動(dòng)方向和波的傳播方向平行。如聲波3.波面、波線、波前在各項(xiàng)同性的均勻介質(zhì)中，波線和波面相互垂直。4.波速、波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系精選課件29二、平面簡(jiǎn)諧機(jī)械波的波動(dòng)表達(dá)式第十二章機(jī)械波1、已知坐標(biāo)原點(diǎn)O的振動(dòng)表達(dá)式2、已知x0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式注意：波速u恒取正值。精選課件30三、波的能量第十二章機(jī)械波波動(dòng)是能量傳遞的一種方式。平均能量密度能流密度（波的強(qiáng)度）單位：精選課件31四、波的衍射和干涉第十二章機(jī)械波當(dāng)波在傳播過程中遇到障礙物時(shí)，其傳播方向發(fā)生改變，能繞過障礙物的邊緣繼續(xù)前進(jìn)的現(xiàn)象—波的衍射。

如果兩列頻率相同、振動(dòng)方向相同、相位差恒定的波相遇，在交疊區(qū)域的某些位置上，振動(dòng)始終加強(qiáng)，另在另一些位置上，振動(dòng)始終減弱或抵消，這種現(xiàn)象稱為波的干涉P點(diǎn)的振動(dòng)

波源相位差波程差引起的相位差波程差精選課件32四、波的衍射和干涉第十二章機(jī)械波其它干涉相長(zhǎng)干涉相消若，A1=A2=A

則即即精選課件33第十二章機(jī)械波五、駐波駐波是由兩列振幅相同的相干波在同一條直線上沿相反方向傳播時(shí)疊加而成的一種特殊干涉現(xiàn)象。當(dāng)即1.駐波特點(diǎn)

振幅最大，波腹波腹間距振幅最小，波節(jié)波節(jié)間距當(dāng)即振幅分布精選課件34第十二章機(jī)械波五、駐波相位分布駐波中同一分段(兩個(gè)相鄰波節(jié)之間的所有各點(diǎn)，叫一分段)內(nèi)，具有相同的符號(hào)，因此這些點(diǎn)具有相同的振動(dòng)相位。在波節(jié)兩邊，符號(hào)相反，其振動(dòng)相位相反。駐波的能量駐波不傳播能量。精選課件35第十二章機(jī)械波五、駐波2.半波損失

當(dāng)反射點(diǎn)固定時(shí),反射點(diǎn)A是波節(jié),反射波與與入射波在A點(diǎn)是反相位的,即有π的相位突變,由于π的相位突變相當(dāng)于波程差半個(gè)波長(zhǎng)，故將入射波在反射時(shí)發(fā)生反相的現(xiàn)象稱之為“半波損失”當(dāng)反射點(diǎn)是自由端時(shí),反射點(diǎn)A是波腹,反射波與入射波在A點(diǎn)是同相位的,沒有π相位突變.產(chǎn)生半波損失的條件：

波從波疏介質(zhì)垂直入射到波密介質(zhì)上，反射波產(chǎn)生半波損失。精選課件36一、熱輻射第十五章量子物理基礎(chǔ)任何物體在任何溫度下都以電磁波的形式向外發(fā)射能量的行為稱為熱輻射。2.總輻射本領(lǐng)(輻出度)E(T)

溫度為T時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)從物體表面的單位面積上發(fā)出的波長(zhǎng)在附近單位波長(zhǎng)間隔內(nèi)的輻射能量。1.單色輻射本領(lǐng)(輻出度)e(λ,T)單位：瓦/米3

溫度為T時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)從物體表面的單位面積上發(fā)出的總輻射能量輻射總功率單位：瓦/米2精選課件37二、黑體輻射兩個(gè)實(shí)驗(yàn)規(guī)律第十五章量子物理基礎(chǔ)1.斯特藩玻耳茲曼定律2.維恩位移定律三、普朗克能量子假設(shè)ε0=hν

——能量子ε

=nε0

（n取正整數(shù)，稱為量子數(shù)）普朗克常量精選課件38三、光電效應(yīng)第十五章量子物理基礎(chǔ)（2）飽和電流im01.實(shí)驗(yàn)規(guī)律（1）截止頻率（紅限頻率）ν0（3）遏止電壓從陰極逸出的光電子有初動(dòng)能（4）馳豫時(shí)間得到2.愛因斯坦光電效應(yīng)方程精選課件39四、光的波粒二象性第十五章量子物理基礎(chǔ)光子能量光子質(zhì)量光子動(dòng)量五、康普頓效應(yīng)康普頓波長(zhǎng)精選課件40六、德布羅意波第十五章量子物理基礎(chǔ)德布羅意公式七、波函數(shù)約化普朗克常量自由粒子波函數(shù)1.波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)詮釋表示在t時(shí)刻,粒子在空間處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率,也稱概率密度ω波函數(shù)的模方2.波函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)條件：?jiǎn)沃?、有限、連續(xù)3.波函數(shù)的歸一化條件精選課件41八、不確定關(guān)系第十五章量子物理基礎(chǔ)九、薛定諤方程含時(shí)薛定諤方程定態(tài)薛定諤方程一維定態(tài)薛定諤方程精選課件42十、一維無限深勢(shì)阱第十五章量子物理基礎(chǔ)1.勢(shì)能函數(shù)阱內(nèi)（0＜x＜a)阱外

(x<0&

x>a)2.波函數(shù)（1）能量量子化3.特點(diǎn)能級(jí)間距（2）概率分布概率密度最大位置個(gè)數(shù)和量子數(shù)n相等；概率密度最小位置個(gè)數(shù)和n-1相等.精選課件43十一、氫原子量子化特征第十五章量子物理基礎(chǔ)1.能量量子化2.角動(dòng)量量子化(1)角動(dòng)量取值的量子化稱作角量子數(shù)稱作主量子數(shù)(2)角動(dòng)量空間量子化稱作磁量子數(shù)精選課件44十一、氫原子量子化特征第十五章量子物理基礎(chǔ)(1)自旋角動(dòng)量量子化稱作自旋量子數(shù)(2)自旋角動(dòng)量空間量子化稱作自旋磁量子數(shù)3.電子自旋自旋角動(dòng)量量子化精選課件45十二、電子在原子中分布的兩個(gè)