武漢理工大學(xué)物理下復(fù)習(xí)提綱

1、第14章 氣體動(dòng)理論1、 理想氣體狀態(tài)方程： 即 其中，R=8.312、 平衡態(tài)的統(tǒng)計(jì)假設(shè)：1）分子按位置的分布是均勻的. 2）分子各方向運(yùn)動(dòng)概率均等，即：分子的速度按方向 的分布是均勻的. 各方向運(yùn)動(dòng)概率均等; x方向速度平方的平均值 各方向運(yùn)動(dòng)概率均等 3、理想氣體的壓強(qiáng)公式： 4、分子平均平動(dòng)動(dòng)能：5、溫度的統(tǒng)計(jì)解釋： （n 為分子數(shù)密度）玻爾茲曼常數(shù): 6、方均根速率： 兩瓶不同種類（分子質(zhì)量不同）的氣體，溫度、壓強(qiáng)相同，但體積不同，則（1） 它們單位體積中的分子數(shù)相等( p=nkT )（2） 它們單位體積中的氣體質(zhì)量相等( = mn )（3） 它們單位體積中的分子平均平動(dòng)動(dòng)能的總和相

2、等( k = nt )7、分子自由度：（1）單元子分子 如:He、Ne、Ar 平動(dòng)自由度 t = 3 （2）雙原子分子 如：O2、H2、CO 平動(dòng)自由度 t = 3 轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 r = 2 雙原子分子自由度i = t + r = 5 （3）多原子分子 平動(dòng)自由度 t = 3 轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 r = 3 多原子分子自由度i = t + r = 68、能量均分定理： = 9、麥克斯韋速率分布函數(shù)：10、歸一化條件：11、分子速率的三個(gè)統(tǒng)計(jì)值：最概然速率 平均速率 方均根速率 第16章 機(jī)械振動(dòng)1、 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的微分方程或動(dòng)力學(xué)方程：簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程簡(jiǎn)稱振動(dòng)方程: 其中，彈簧振子：， 單擺：，2、 簡(jiǎn)

3、諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：簡(jiǎn)諧振動(dòng)的位移： 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的速度： 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的加速度：3、常數(shù)和的確定: 4、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量：（以彈簧振子為例）5、兩個(gè)同方向、同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成（1）仍為簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其中： a. 同相，當(dāng)相位差滿足：時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)，b. 反相，當(dāng)相位差滿足：時(shí)，振動(dòng)減弱，（2）旋轉(zhuǎn)矢量法第17章 機(jī)械波1、 波動(dòng)方程： 或：2、 相位差與波程差的關(guān)系：3、 能量密度：平均能量密度：（該式對(duì)所有彈性波都適用）平均能流： 能流密度(波的強(qiáng)度): 4、 干涉波形成的條件：振動(dòng)方向相同、頻率相同、相位差恒定。5、 波的干涉規(guī)律： a.當(dāng)相位差滿足：時(shí)，干涉加強(qiáng)，；b.當(dāng)相位差滿足：時(shí)，干涉減弱，。

4、 若，則， 光程差 其他 6、 駐波方程：正向 負(fù)向 波腹，振幅值最大為2A。波節(jié)，振幅為零。對(duì)應(yīng)于 對(duì)應(yīng)于 即：  ：k=0,1,2 ： k=0,1,27、駐波的能量在相鄰的波腹與波節(jié)之間往復(fù)變化，在相鄰的波節(jié)之間發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)換，動(dòng)能主要集中在波腹，勢(shì)能主要集中在波節(jié)，但無(wú)長(zhǎng)距離的能量傳輸。8、相位躍變（半波損失） 當(dāng)波從波疏介質(zhì)垂直入射到波密介質(zhì)，被反射到波疏介質(zhì)時(shí)形成波節(jié)。入射波與反射波在此處的相位時(shí)時(shí)相反，即反射波在分界處產(chǎn)生的相位躍變，相當(dāng)于出現(xiàn)了半個(gè)波長(zhǎng)的波程差，稱為半波損失。 當(dāng)波從波密介質(zhì)垂直入射到波疏介質(zhì)，被反射到波密介

5、質(zhì)時(shí)形成波腹。入射波與反射波在此處的相位時(shí)時(shí)相同，即反射波在分界處不產(chǎn)生相位躍變。第18章 光的干涉1、 可見(jiàn)光的范圍：400-760nm2、 分波陣面干涉-楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)（D-縫屏距；d-雙縫間距；k-級(jí)數(shù)） 條紋特征：明暗相間均勻等間距直條紋，中央為零級(jí)明紋。條紋間距 與縫屏距D成正比，與入射光波長(zhǎng) 成正比，與雙縫間距d成反比。 其他分波陣面干涉：菲涅爾雙面鏡，洛埃鏡3、光程和光程差 光在介質(zhì)中的速度: 介質(zhì)中的波長(zhǎng): 光程： 光程差： 相位差：4、分振幅干涉-薄膜干涉 薄膜干涉中附加光程差的確定：當(dāng)入射光從折射率較小的光疏介質(zhì)投射到折射率較大的光疏密介質(zhì)表面時(shí)，反射光比入射光有 。（若

6、兩束相干光中一束發(fā)生半波損失，而另一束沒(méi)有，則附加 的光程差；若兩有或兩無(wú)，則無(wú)附加光程差。）增透膜、增反膜原理： 5、等厚干涉a） 劈尖干涉原理（b-相鄰條紋間距, -劈尖夾角,D-鋼絲直徑，-劈尖介質(zhì)折射率） 相鄰條紋對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差： 相鄰條紋間距： 劈尖夾角：（注意:式中的波長(zhǎng)為真空中的波長(zhǎng)而非介質(zhì)中的波長(zhǎng)） 條紋特征：與棱邊平行的等間距明暗相間直條紋，且棱邊為暗紋。條紋間距與與入射光波長(zhǎng)成正比，與介質(zhì)折射率成反比，與劈尖夾角 成反比。劈尖的應(yīng)用：工程測(cè)量中用于測(cè)下面待測(cè)工件平整度，若觀察到條紋左彎則該處下表面凹，條紋右彎則該處下表面凸。（左彎凹右彎凸）b） 牛頓環(huán)原理光程差: 條紋特

7、征:牛頓環(huán)的中心為暗斑；隨著牛頓環(huán)半徑的增加，條紋變得越來(lái)越密。測(cè)量透鏡的曲率半徑：6、邁克爾孫干涉儀 A等傾干涉 和嚴(yán)格垂直 B等厚干涉 和有小夾角 第19章 光的衍射1、 單縫夫瑯禾費(fèi)衍射 注意:角越大，半波帶面積越小，明條紋光強(qiáng)越?。?角向上為正，向下為負(fù)； k=0 對(duì)應(yīng)著。條紋特征: 明暗相間直條紋，中央為零級(jí)明紋，寬度是其它條紋寬度的兩倍。條紋間距與透鏡焦距成正比，與入射光波長(zhǎng)成正比，與單縫寬度成反比。2、 光柵衍射（ 為光柵常數(shù)，為衍射角）光柵方程：缺級(jí)現(xiàn)象：條紋特征：條紋既有干涉又有衍射，干涉條紋受到衍射網(wǎng)絡(luò)線的包絡(luò)。3、 光學(xué)儀器的分辨率 圓孔夫瑯和費(fèi)衍射：衍射圖樣是一組同心的

8、明暗相間的圓環(huán)，中央處是一個(gè)亮圓斑，稱為愛(ài)里斑。 瑞利判據(jù)：對(duì)于兩個(gè)強(qiáng)度相等的不相干的點(diǎn)光源 (物點(diǎn)) ，一個(gè)點(diǎn)光源的衍射圖樣的主極大剛好和另一點(diǎn)光源衍射圖樣的第一極小相重合，這時(shí)兩個(gè)點(diǎn)光源（或物點(diǎn)）恰為這一光學(xué)儀器所分辨。最小分辨角： 光學(xué)儀器分辨率：對(duì)望遠(yuǎn)鏡，不變，盡量增大透鏡孔徑 D，以提高分辨率。對(duì)顯微鏡，主要通過(guò)減小波長(zhǎng)來(lái)提高分辨率。電子顯微鏡用加速的電子束代替光束。4、 X射線的衍射布拉格公式： 掠射角稱為布拉格角。第20章 光的偏振1、 馬呂斯定律（為入射光強(qiáng)度，為兩偏振化方向夾角）： 2、 布儒斯特角：（為入射角，為折射角） 當(dāng)入射角滿足上述條件時(shí)，反射光為完全偏振光（反射光很

9、弱，折射光很強(qiáng)），且偏振化方向與入射面垂直；折射光為部分偏振光，且反射光線與折射光線垂直，即： 根據(jù)光的可逆性，當(dāng)入射光以角從 介質(zhì)入射于界面時(shí)，此角即為布儒斯特角。第21章 量子物理基礎(chǔ)1、 熱輻射單色輻射出射度：輻射出射度（輻出度）：它反映了一定溫度下物體單位面積發(fā)射的輻射功率的大小。溫度越高，輻出度越大。另外，輻出度還與材料性質(zhì)有關(guān)。2、 黑體的輻射定律 隨著溫度的升高：1）黑體的輻出度迅速增大； 2）峰值波長(zhǎng)逐漸向短波方向移動(dòng)。 斯特藩 玻爾茲曼定律: 維恩位移定律: 3、 普朗克能量子假設(shè) 金屬空腔壁中電子的振動(dòng)可視為一維諧振子，可以吸收或輻射能量。這些振子的能量只能取一些分立的值，

10、分立值的能量是某一最小能量的整數(shù)倍。 空腔壁上帶電諧振子所吸收或發(fā)射的能量是的整數(shù)倍。4、 光電效應(yīng)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的規(guī)律：在一定強(qiáng)度的單色光照射下，光電流隨加速電壓的增加而增大，但當(dāng)加速電勢(shì)差增加到一定量值時(shí)，光電流不再增加，達(dá)到飽和。光電流和電壓的關(guān)系曲線1） 飽和光電流結(jié)論：?jiǎn)挝粫r(shí)間從金屬表面逸出的總的光電子數(shù)與入射光強(qiáng)成正比。2)截止電壓截止電壓的大小反映光電子最大初動(dòng)能的大小。3）實(shí)驗(yàn)表明：截止電壓與入射光強(qiáng)無(wú)關(guān)，而與入射光頻率具有線性關(guān)系： 4）截止頻率 光電效應(yīng)的紅限頻率或者截止頻率。5）光電效應(yīng)是瞬時(shí)的5、愛(ài)因斯坦的光量子假說(shuō) 1）每個(gè)光子的能量為 2）愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程式其中A

11、為電子逸出金屬表面所需的逸出功。（） 3）光子的質(zhì)量: 光子的動(dòng)量:6、康普頓效應(yīng) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：波長(zhǎng)的變化量，隨散射角的增大而增大。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，原子量小的散射物質(zhì)，康普頓散射較強(qiáng)；原子量大的散射物質(zhì)，康普頓效應(yīng)較弱。 康普頓公式： 康普頓波長(zhǎng)： 康普頓效應(yīng)中，發(fā)生波長(zhǎng)改變的原因是：當(dāng)一個(gè)光子與散射物質(zhì)中的一個(gè)電子碰撞后，光子將沿某一方向散射，同時(shí)光子把一部分能量給電子，使散射的光子能量減小，頻率減小，波長(zhǎng)變長(zhǎng)。 7、 氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律巴耳末公式 令（里德伯常數(shù)）則廣義巴耳末公式 令有（里茲組合原則）8、 玻爾的氫原子理論1） 定態(tài)假設(shè)2） 軌道角動(dòng)量量子化假設(shè)：3） 頻率條件假設(shè)：4） 玻爾半