《物理學(xué)》第五版-下冊(cè)總結(jié)

1、1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)makxF2ax )cos(tAx2,mTk彈簧振子周期彈簧振子周期2T 周期周期21T 頻率頻率glT2單擺的周期單擺的周期mk /22 旋轉(zhuǎn)矢量法分析振動(dòng)旋轉(zhuǎn)矢量法分析振動(dòng)第九章第九章 振動(dòng)總結(jié)振動(dòng)總結(jié))(sin21212222ktAmmEv)(cos2121222ptkAkxE線性回復(fù)力是保守力，作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)機(jī)械能守恒線性回復(fù)力是保守力，作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)機(jī)械能守恒22pk21AkAEEE3 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量11A1xx04 兩個(gè)同方向同頻率簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成兩個(gè)同方向同頻率簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成21xxx22112211coscossinsintanAAAA)co

2、s(212212221AAAAA)cos(tAx)cos(111tAx)cos(222tAxAx2x2A2兩個(gè)同方向同頻率兩個(gè)同方向同頻率簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)合成后仍簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)合成后仍為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 產(chǎn)生條件：產(chǎn)生條件：1）波源；）波源；2）彈性介質(zhì)）彈性介質(zhì). 機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播.性質(zhì)：波是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的傳播性質(zhì)：波是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的傳播橫波與縱波橫波與縱波 1 基本概念基本概念 2 平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù))(2cos)(cosxTtAuxtAy波函數(shù)波函數(shù) 周期、頻率、波速、振幅、相位周期、頻率、波速、振幅、相位第十章第十章 波動(dòng)波動(dòng) 3 了解

3、惠更斯原理、分析波的折射和反射了解惠更斯原理、分析波的折射和反射 相干條件相干條件 :1）頻率相同；）頻率相同； 2）振動(dòng)方向平行）振動(dòng)方向平行； 3）相位相同或相位差恒定）相位相同或相位差恒定.4 波的干涉波的干涉)2cos(1111rtAyp)2cos(2222rtAyp12pppyyy20,1, 2,kkk 或，(21) (1 2)0,1,2,kkk 或，21AAA振動(dòng)始終加強(qiáng)振動(dòng)始終加強(qiáng)21AAA振動(dòng)始終減弱振動(dòng)始終減弱1）平均能量密度）平均能量密度: 2）能量密度）能量密度:5 波的能量波的能量22() sin (/ )Atx u 3）動(dòng)能、勢(shì)能）動(dòng)能、勢(shì)能:1ddd2kpWWV4）

4、平均能流密度）平均能流密度:5）平均能流）平均能流:Pu S21()2A Iu6 駐波的產(chǎn)生條件駐波的產(chǎn)生條件 振幅、頻率、傳播速度都相同的兩列相干波，在同一直振幅、頻率、傳播速度都相同的兩列相干波，在同一直線上沿相反方向傳播時(shí)疊加而形成的一種特殊的干涉現(xiàn)象線上沿相反方向傳播時(shí)疊加而形成的一種特殊的干涉現(xiàn)象.sovvuu 8 多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)7 半波損失半波損失 當(dāng)波從波疏介質(zhì)垂直入射到波密介質(zhì)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)被反射到波疏介質(zhì)時(shí)形成波節(jié)時(shí)形成波節(jié). 入射波與反射波在此處的相位時(shí)時(shí)相反入射波與反射波在此處的相位時(shí)時(shí)相反, 即反即反射波在分界處產(chǎn)生射波在分界處

5、產(chǎn)生 的相位躍變，相當(dāng)于出現(xiàn)了半個(gè)波長(zhǎng)的的相位躍變，相當(dāng)于出現(xiàn)了半個(gè)波長(zhǎng)的波程差，稱半波損失波程差，稱半波損失.1 相干光產(chǎn)生的條件相干光產(chǎn)生的條件: 時(shí)間相干性、空間相干性時(shí)間相干性、空間相干性2 楊氏雙縫干涉楊氏雙縫干涉2) 12(k 減弱減弱kdxdr 加強(qiáng)加強(qiáng),2, 1 ,0k2)12(kdd 暗紋暗紋kdd x 明紋明紋,2,1 ,0k3 光程光程 光在真空中的速度光在真空中的速度001c 光在介質(zhì)中的速度光在介質(zhì)中的速度1u1) 光程光程: 媒質(zhì)折射率與光的幾何路程之積媒質(zhì)折射率與光的幾何路程之積 =nr第十一章第十一章 波動(dòng)光學(xué)總結(jié)波動(dòng)光學(xué)總結(jié),2,1 ,0,kk,2, 1 ,0

6、2,kk 干涉加強(qiáng)干涉加強(qiáng) 6 單縫衍射單縫衍射-夫瑯禾費(fèi)單縫衍射夫瑯禾費(fèi)單縫衍射kkb22sin干涉相消（干涉相消（）2) 12(sinkb干涉加強(qiáng)（干涉加強(qiáng)（） 4 其他干涉現(xiàn)象：分波陣面干涉、分振幅干涉其他干涉現(xiàn)象：分波陣面干涉、分振幅干涉 5 惠更斯惠更斯-菲涅耳原理：子波、疊加菲涅耳原理：子波、疊加 例：薄膜干涉、劈尖干涉例：薄膜干涉、劈尖干涉7光的偏振和雙折射現(xiàn)象光的偏振和雙折射現(xiàn)象理解自然光與偏振光的區(qū)別理解自然光與偏振光的區(qū)別; ;理解布儒斯特定律和馬呂斯定律理解布儒斯特定律和馬呂斯定律; ;了解線偏振光的獲得方法和檢驗(yàn)方法了解線偏振光的獲得方法和檢驗(yàn)方法 ; ;了解雙折射現(xiàn)象

7、了解雙折射現(xiàn)象 。 第十二章第十二章 氣體動(dòng)理論總結(jié)氣體動(dòng)理論總結(jié)1 物質(zhì)的微觀模型物質(zhì)的微觀模型: 分子的熱運(yùn)動(dòng)、分子間力分子的熱運(yùn)動(dòng)、分子間力23kPnnkT分子內(nèi)能分子內(nèi)能 = =平動(dòng)平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)+振動(dòng)振動(dòng)+kTi22 理想氣體假設(shè)：理想氣體假設(shè)： 質(zhì)點(diǎn)分子、質(zhì)點(diǎn)分子、 無(wú)分子間作用力無(wú)分子間作用力3 理想氣體壓強(qiáng)公式：理想氣體壓強(qiáng)公式：4 理想氣體溫度公式：理想氣體溫度公式：5 能量均分原理能量均分原理 6 理想氣體的內(nèi)能：理想氣體的內(nèi)能：RTiMMEmol232kk T222/3224)(vekTmvfkTmv233molkTRTvmM22pmolkTRTvmM88molkTRTvm

8、M7 麥克斯韋分子按速率分布定律（理解）麥克斯韋分子按速率分布定律（理解）8 氣體分子的三種速率氣體分子的三種速率d( )dNf vvN0( ) d1f vv9 氣體分子的平均自由程氣體分子的平均自由程10 氣體的遷移現(xiàn)象（理解）氣體的遷移現(xiàn)象（理解） 粘滯、傳熱、擴(kuò)散粘滯、傳熱、擴(kuò)散11 實(shí)際氣體的范德瓦爾斯方程實(shí)際氣體的范德瓦爾斯方程2()()amPVbRTVM2212 d2 dvkTZnp1 理想氣體的狀態(tài)方程理想氣體的狀態(tài)方程RTMmPV 2 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律3 氣體等值過(guò)程氣體等值過(guò)程等體過(guò)程等體過(guò)程等壓過(guò)程等壓過(guò)程等溫過(guò)程等溫過(guò)程絕熱過(guò)程絕熱過(guò)程210VVmVCQECT

9、TW 21212121()()ppmVmPmVmpCQCTTECTTWp VVR TTCCR21120ln/ln/TCpVCEQWR TVVR Tpp11,pVCVTC PTC，210VmQWECTT 第十三章第十三章 熱力學(xué)總結(jié)熱力學(xué)總結(jié) dddQE WQEW 或 4 卡諾循環(huán)：兩個(gè)等溫過(guò)程（卡諾循環(huán)：兩個(gè)等溫過(guò)程（T1和和T2）+兩個(gè)絕熱過(guò)程兩個(gè)絕熱過(guò)程5 熱力學(xué)第二定律：開(kāi)爾文說(shuō)法熱力學(xué)第二定律：開(kāi)爾文說(shuō)法/克勞修斯說(shuō)法克勞修斯說(shuō)法可逆熱機(jī)效率：可逆熱機(jī)效率：可逆冷機(jī)效率：可逆冷機(jī)效率：1221211111QQQTTWQQQT 2221212QQTeWQQTT可逆機(jī)效率最高：可逆機(jī)效率最

10、高：121TTT8 熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義波爾茲曼關(guān)系式波爾茲曼關(guān)系式 概率小概率小 概率大概率大 有序有序 無(wú)序無(wú)序 非平衡態(tài)非平衡態(tài) 平衡態(tài)平衡態(tài) 孤立系統(tǒng)的孤立系統(tǒng)的 熵增過(guò)程熵增過(guò)程6 熱力學(xué)熵變（熵?zé)崃W(xué)熵變（熵狀態(tài)量）狀態(tài)量）可逆過(guò)程：可逆過(guò)程：熵增原理熵增原理(孤立系統(tǒng)孤立系統(tǒng))：7 自發(fā)過(guò)程：自發(fā)過(guò)程：熵增，無(wú)序度增大，到達(dá)平衡態(tài)熵增，無(wú)序度增大，到達(dá)平衡態(tài)lnSkW00S 0可逆過(guò)程可逆過(guò)程 不可逆過(guò)程不可逆過(guò)程2211diQSSST第十四章第十四章 相對(duì)論總結(jié)相對(duì)論總結(jié))tx(xv yy zz )xct(t2v 正正變變換換)tx(x v yy z

11、z )xct (t 2v 逆逆變變換換,c v211 2 洛倫茲坐標(biāo)變換式洛倫茲坐標(biāo)變換式A 相對(duì)性原理相對(duì)性原理B 光速不變?cè)砉馑俨蛔冊(cè)?狹義相對(duì)論的基本原理狹義相對(duì)論的基本原理xxxucuu21vv xzzucuu21v xyyucuu21v xyyucuu21v xzzucuu21v xxxucuu 21vv正正變變換換逆逆變變換換3 洛倫茲速度變換式洛倫茲速度變換式a、同時(shí)的相對(duì)性、同時(shí)的相對(duì)性 b、長(zhǎng)度的收縮、長(zhǎng)度的收縮 ( (動(dòng)尺變短動(dòng)尺變短) )201llc、時(shí)間的延緩、時(shí)間的延緩( (動(dòng)鐘變慢動(dòng)鐘變慢) )21tt4 相對(duì)論時(shí)空效應(yīng)相對(duì)論時(shí)空效應(yīng)22 1txctv22021

12、m cEmc021mpmvv22202cpEE 相對(duì)論相對(duì)論能量能量相對(duì)論相對(duì)論動(dòng)量動(dòng)量相對(duì)論質(zhì)量相對(duì)論質(zhì)量201mm相對(duì)論相對(duì)論動(dòng)量和能量動(dòng)量和能量5 相對(duì)論時(shí)質(zhì)量、能量、動(dòng)量相對(duì)論時(shí)質(zhì)量、能量、動(dòng)量第十九章第十九章 量子物理量子物理nm/3000K0 1000 20001.00.5 )mW10/()(314TM可見(jiàn)光區(qū)6000K（1 1）斯特藩）斯特藩玻爾茲曼定律玻爾茲曼定律40d)()(TTMTM428KmW10670. 5（2）維恩位移定律）維恩位移定律bT mKm10898. 23b常量常量m1 黑體黑體 黑體輻射黑體輻射 黑體黑體 能完全吸收照射到它上面的各種頻率的電磁能完全吸收照

13、射到它上面的各種頻率的電磁輻射的物體稱為黑體輻射的物體稱為黑體 . .（黑體是理想模型）（黑體是理想模型）2 普朗克假設(shè)普朗克假設(shè) 普朗克黑體輻射公式（普朗克黑體輻射公式（1900 年）年）sJ106260755. 634h普朗克常量普朗克常量 ), 3 ,2, 1(nnh帶電諧振子吸收或發(fā)射能量應(yīng)為帶電諧振子吸收或發(fā)射能量應(yīng)為 3 光電效應(yīng)光電效應(yīng) 愛(ài)因斯坦方程愛(ài)因斯坦方程愛(ài)因斯坦方程愛(ài)因斯坦方程Wmh221v4 光的波粒二象性光的波粒二象性hE hp 描述光的描述光的粒子性粒子性 描述光的描述光的 波動(dòng)性波動(dòng)性hE （2 2）粒子性：）粒子性： （光電效應(yīng)等）（光電效應(yīng)等）（1 1）波動(dòng)性

14、：）波動(dòng)性： 光的干涉和衍射光的干涉和衍射德布羅意假設(shè)：實(shí)物粒子具有波粒二象性德布羅意假設(shè)：實(shí)物粒子具有波粒二象性 .5 原子模型原子模型湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子湯姆孫提出原子的湯姆孫提出原子的“葡萄干蛋糕模型葡萄干蛋糕模型”盧瑟福的原子有核模型（行星模型）盧瑟福的原子有核模型（行星模型）6 氫原子光譜的規(guī)律性氫原子光譜的規(guī)律性 (1) (1) 玻爾的三個(gè)假設(shè)玻爾的三個(gè)假設(shè) 假設(shè)一假設(shè)一 電子在原子中，可以在一些特定的軌道上運(yùn)動(dòng)而不輻電子在原子中，可以在一些特定的軌道上運(yùn)動(dòng)而不輻射電磁波，這時(shí)原子處于穩(wěn)定狀態(tài)（定態(tài)），并具有一定的能量射電磁波，這時(shí)原子處于穩(wěn)定狀態(tài)（定態(tài)），并具有一定的能量. .fiEEh頻率條件頻率條件 假設(shè)二假設(shè)二 電子以速度電子以速度 在半徑