山東建筑大學(xué)2014級(jí)大學(xué)物理總復(fù)習(xí)

1、12015 2016 (1)期末復(fù)習(xí) （選擇 、填空 、計(jì)算）2 氣體動(dòng)理論1. 理想氣體狀態(tài)方程、壓強(qiáng)、溫度公式的應(yīng)用。2. 分子平均的動(dòng)能、系統(tǒng)的內(nèi)能表達(dá)、計(jì)算。3. 由麥克斯韋速率分布函數(shù)、三個(gè)速率公式的物理意義和應(yīng)用. 4. 平均自由程和碰撞頻率。熱力學(xué) 1. 熱力學(xué)第一定律在 (等溫、等體、等壓、) 過程中的應(yīng)用計(jì)算循環(huán)效率。（大題）3理想氣體狀態(tài)方程能量均分定理作業(yè) 1. 3. 4. 9. 13.內(nèi)能公式 1. 一瓶質(zhì)量為m 的 剛性雙原子分子的理想氣體 ，溫度為T， 則分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為（ ）分子的平均動(dòng)能為（ ），該瓶氣體內(nèi)能為（ ）2. 1mol 理想氣體氫氣分子的平均平動(dòng)

2、動(dòng)能為3. 壓強(qiáng)為P 體積為V 的氫氣的內(nèi)能為(能量按自由度均分 、自由度 i )書中表 12-2 剛性分子壓強(qiáng)公式分子平均平動(dòng)動(dòng)能n 分子數(shù)密度， 4方均根速率平均速率最概然速率在 v 附近的單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總數(shù) 的百分比. （最概然速率附近的分子數(shù)占總數(shù)的百分比最大） 麥克斯韋速率分布曲線 v1v2vv+dvv分布在 v1 v2 區(qū)間的分子數(shù)占分子總數(shù)的百分比.vp速率在 v v dv 區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總數(shù)的百分比.作業(yè) 2. 5. 6. 8. 11.最概然速率vp 速率分布函數(shù)峰值對(duì)應(yīng)的速率.5 例 圖示曲線為處于同一溫度T 時(shí)氦（原子量4）、氖（原子量2 0）和 氬（原子量4

3、0）三種氣體分子的速率分布曲線。其中 曲線（a）是 氣分子的速率分布曲線；曲線（c）是 氣分子的速率分布曲線。 氬 氦 (1) (a) 氧氣 (b) 氫氣(2) 曲線 21 211. 6平均碰撞頻率平均自由程B 作業(yè)7 . 在體積不變的條件下，當(dāng)溫度升高時(shí). 例 一定量的理想氣體在溫度不變的條件下，當(dāng)體積 增大時(shí)， 分子的平均碰撞頻率 和平均自由程 的變化情況是： 減小而 不變.(A) (B) 減小而 增大.(C) 增大而 減小.(D) 不變而 增大.例 氣缸內(nèi)一定量的氫氣，當(dāng)溫度不變而壓強(qiáng)增大一倍時(shí)， 氫氣分子的平均碰撞頻率 和平均自由程 變化情況是： 都增大一倍.(A) 都減半.(B) 增

4、大一倍而 減半.(C) 減半而 增大一倍.(D) C 作業(yè)12. A 7等壓等體dV = 0dp = 00內(nèi)能增量 E過程特 征過程方程熱量 Q做功 W等溫dT = 00Q = E + W熱力學(xué)中 Q、W、E 的計(jì)算方法及其關(guān)系作業(yè) 10. 13. 14. 15.熱機(jī)效率t4Po0.104.00.05作業(yè) 11. 8振 動(dòng)1、掌握物體做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的表達(dá)式。初相，旋轉(zhuǎn)矢量；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的狀態(tài) （投影點(diǎn)) 旋轉(zhuǎn)矢量初始位置 旋轉(zhuǎn)矢量 t 時(shí)刻位置0.10t0tp作業(yè) 3.4 t0 t92、同方向同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成同相疊加 ，反相疊加，例 一質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩個(gè)在同一直線上的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其表達(dá)式分別為 ,

5、則其合成振動(dòng)的振幅 ，初相為 110-2 mp / 6 Ot解: 由題意可知 作業(yè) 6 . 兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)曲線，若以余弦函數(shù)表示 兩個(gè)的合成結(jié)果，則合振動(dòng)方程為 x = x1 + x2O10112、準(zhǔn)確寫出機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的方程式（大題）沿 x 軸傳播的平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)表達(dá)式已知原點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式波動(dòng)1、波程差、相位差關(guān)系相位差波程差12已知x 軸上的Q點(diǎn)振動(dòng)表達(dá)式沿 x 軸傳播的平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)表達(dá)式OPxQxo作業(yè) 11、12、13、15.13 作業(yè)11. 因x0:由旋轉(zhuǎn)矢量oyy00，v0 0所以原點(diǎn)處振動(dòng)方程為解:設(shè)原點(diǎn)處振動(dòng)方程14作業(yè) 12.一平面簡(jiǎn)諧波以波速u = 36m/s沿

6、 x 軸正向傳播， 在t =3T /4的波形圖如下，求 (1) t = 0 時(shí)的波形圖： (2) O點(diǎn)的振動(dòng)方程： (3) 波動(dòng)方程：o0.4-0.20.2u0.2 t =0o0.4-0.20.20.2 t =3T/4 解： (3) 波動(dòng)方程為(1) t = 0 時(shí)的波形圖如下(2) 設(shè)O點(diǎn)的振動(dòng)方程為x = 0：y0 = 0, v0 0183. 會(huì)寫駐波的表達(dá)式(寫成標(biāo)準(zhǔn)形式) 相應(yīng)的物理量駐波方程則波速作業(yè)17.比較得 已知駐波方程例一弦上的駐波表達(dá)式為 (SI)則形成該駐波的兩個(gè)反向傳播的行波的波長(zhǎng)為_， 頻率為_ 2 m 45 Hz 兩個(gè)行波19 例 真空中沿著 z 軸的正方向傳播的平

7、面電磁波，O點(diǎn)處 電場(chǎng)強(qiáng)度為， 則O點(diǎn)處磁場(chǎng)強(qiáng)度 為 （e 0 = 8.8510-12 F/m , m 0 = 4p10-7 H/m）xzyO(1)(2)(3)4. 應(yīng)用電磁波的性質(zhì)判斷問題 作業(yè)10. 20 例 在真空中沿著 x 軸負(fù)方向傳播的平面電磁波，其 電場(chǎng)強(qiáng)度的波的表達(dá)式為 (SI). 則磁場(chǎng)強(qiáng)度波的表達(dá)式是_. (e 0 = 8.8510-12 F/m， m 0 = 4p10-7 H/m)(1)(2)(3)xzyO作業(yè)：8、 9 v0 ：靠近 , 遠(yuǎn)離取 vs ：靠近 , 遠(yuǎn)離取 例 一列火車以20 m/s的速度行駛，若機(jī)車汽笛的頻率為 600 Hz ，一靜止觀測(cè)者在機(jī)車前和機(jī)車后

8、所聽到的聲音 頻率分別為 和 （空氣中聲速340 m/s）例 一輛汽車以 25 m/s 的速度遠(yuǎn)離一輛靜止的正在鳴笛的 機(jī)車機(jī)車汽笛的頻率為 600 Hz ，汽車中的乘客聽到機(jī)車 鳴笛聲音的頻率是 （空氣中的聲速330 m/s） 637.5 Hz 566.7 Hz554.5 Hz5. 多普勒效應(yīng)公式的應(yīng)用波源頻率接收的頻率接收者速度波源速度22干涉作業(yè) 1. 9. 10. 11.1. 由楊氏雙縫干涉光程差、各級(jí)明、暗紋中心位置的確定 ( 大題 )波動(dòng)光學(xué) 例 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長(zhǎng)546.1 nm (1 nm = 10-9 m) 的單色光照射，雙縫與屏的距離 d300 mm. 測(cè)得中央明條

9、紋兩側(cè)的兩個(gè)第五級(jí)明條紋的間距為12.2 mm，求雙縫間的距離0.134 mm 解：由明紋公式可得2. 干涉明暗紋條件光疏 光密光波經(jīng)過薄膜上下表面反射（折射）后相互疊加形成的干涉1. 反射光的光程差k = 0,1,2.暗k = 1,2,3明同一薄膜對(duì)某波長(zhǎng)反射光的干涉與透射光的干涉互補(bǔ) ( 相差 / 2 ) 321(討論垂直入射)若兩個(gè)反射面只有一個(gè)有半波損失時(shí)，當(dāng)兩個(gè)反射面都有(都無(wú))半波損失時(shí)，正確寫出光程差；由干涉條件列方程:取04 5取2. 薄膜干涉增透膜、增反膜的應(yīng)用.干涉作業(yè) 4 . 12 . 24 例 在折射率 n3=1.60 的玻璃片表面鍍一層折射率n2=1.38 的 MgF

10、2 薄膜作為增透膜。為了使波長(zhǎng)為 = 500 nm的光,從折射率n1=1.00 的空氣垂直入射到玻璃片上的反射盡可能減少, MgF2 薄膜的厚度d 至少是： (A) 250 nm (B) 181.2 nm (C) 125 nm (D) 90.6 nmd32解：由題意：反射光的光程差滿足暗紋條件.取k = 0:k = 0,1,2. 暗k = 1,2,3明= 90.6 nmD4. n0 n0空氣 D 取k = 1:12. n0 n0反射光的滿足明紋條件.(1) 反射光滿足明紋條件.(2) 反射光滿足暗紋條件.k取1k取125明紋暗紋由題意：光程差滿足二級(jí)明紋的條件所以二級(jí)明紋對(duì)應(yīng)的膜厚度為空氣介質(zhì)

11、空氣玻璃空氣玻璃3. 用明、暗紋條件求某級(jí)條紋處對(duì)應(yīng)的劈尖層厚度正確寫出光程差；由干涉條件列方程:干涉作業(yè) 7 . 8. 14 . n1n2 n38. n1 n2 n326 例 如圖，用單色光垂直照射在觀察牛頓環(huán)的裝置上 當(dāng)平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠(yuǎn)離平面玻璃時(shí)，可以 觀察到這些環(huán)狀干涉條紋 . (A) 向右平移 (B) 向中心收縮 (C) 向外擴(kuò)張 (D) 靜止不動(dòng) (E) 向左平移 Bp1.62 1.52 1.621.75 1.52 作業(yè) 6. 用單色光垂直照射在觀察牛頓環(huán)的裝置上, 反射光的干涉條紋在 P 點(diǎn)形成的圓斑為 (A) 全明 (B) 全暗 (C左半部明，右半部暗 (D) 左半

12、部暗，右半部明 C等厚干涉3. .了解牛頓環(huán)明暗紋的變化27 各級(jí)條紋坐標(biāo)f暗紋明紋中央明紋中央明紋的角寬度中央明紋的線寬度中央明紋角(線)寬是其它各級(jí)明條紋角(線)寬的兩倍!4. 單縫衍射中明、暗紋位置、明紋寬度計(jì)算.衍射作業(yè) 2、3、528 氦氖激光器發(fā)出 = 632.8 nm 的平行光束，垂直照射到一 單縫上，在距單縫 3m遠(yuǎn)的屏上觀察夫瑯禾費(fèi)衍射圖樣，測(cè) 得兩個(gè)第二級(jí)暗紋間的距離是 10cm，則單縫的寬度 a = ? 一單色平行光束垂直照射在寬度為1.0 mm 的單縫上，在縫后放一焦距為 2.0 m 的會(huì)聚透鏡。已知位于透鏡焦平面處的屏幕上的中央明條紋寬度為 2.0 mm,則入射光波長(zhǎng)

13、約為： (A) 100 nm (B) 400 nm (C) 500 nm (D) 600 nm 如果單縫夫瑯禾費(fèi)衍射的第一級(jí)暗紋發(fā)生在衍射角 = 30的方位上，所用的單色光波長(zhǎng)為 = 500nm，則 單縫寬度為 mm. 29b+bk 光柵常數(shù)( b + b )與刻痕數(shù)(縫數(shù)N) /單位長(zhǎng)度成倒數(shù)關(guān)系.如:每毫米有 800 條刻痕,則5. 光柵衍射中的計(jì)算(光柵方程、缺級(jí)公式)（大題）缺級(jí)公式光柵方程光柵方程：缺級(jí)公式：可以求出( b + b ) 、對(duì)應(yīng) 的級(jí)次k 、波長(zhǎng)可以求出 b 、確定所缺的級(jí)次 k 30 解: 例題 波長(zhǎng)為 = 600nm 的單色光垂直入射在一光柵上，測(cè) 得 第二級(jí)主極大

14、的衍射角為 300 ，且第三級(jí)缺級(jí).(1) 光柵常數(shù)為多少?(2) 透光縫可能的最小寬度為多少?所以，看到全部主極大的級(jí)次為：缺級(jí)公式(3) 求在衍射角 范圍內(nèi)觀察到的全部主極大的級(jí)次? 由光柵方程又因第三級(jí)缺級(jí).光柵方程31 解: 例題 波長(zhǎng)為 = 600nm 的單色光垂直入射在一光柵上， 第三級(jí)明條紋出現(xiàn)在 sin = 0.30 處，第四級(jí)缺級(jí)，試問：(1) 光柵常數(shù)為多少?(2) 光柵上狹縫可能的最小寬度為多少?(3) 列出屏上可能出現(xiàn)的全部級(jí)數(shù)?所以，看到全部級(jí)數(shù)為：由又因第四級(jí)缺級(jí).由32馬呂斯定律布儒斯特定律起偏角作業(yè)：2 、3、4、5作業(yè)：6、7、 86. 馬呂斯定律的應(yīng)用 7.

15、 布儒斯特定律的應(yīng)用透射的偏振光入射的偏振光 例 一束自然光從空氣投射到玻璃表面上(空氣 折射率為1)， 折射角為300 時(shí)，反射光為完全偏振光，則此玻璃的折射率為 . 入射光 ( )截止頻率 0遏止電壓 Uo紅限 0 、0逸出功 W = h0 (決定于材料) 入射光的光子能量光電子動(dòng)能近代物理1. 光電效應(yīng)：方程、紅限、遏止電壓、逸出功的計(jì)算 （大題）作業(yè) 10. 解 (1) 根據(jù)光電效應(yīng)方程 例 已知銫的逸出功是1.9eV，今用鈉黃光（= 583.9nm） 照射銫表面，求 光電子的最大動(dòng)能； 遏止電勢(shì)差； 銫的紅限波長(zhǎng).(2)遏止電勢(shì)差滿足 所以(3) 紅限頻率滿足 ，所以35 9. 在氫原子發(fā)射光譜的巴耳末線系中有一頻率為 6.15 10-14 Hz的譜線，它是氫原子從能級(jí)En eV 躍到能級(jí)Ek eV 而發(fā)出的.巴耳末系：解：n-3.40(eV)-1.51-0.850-13.6賴曼系巴耳末系帕邢系布拉開連 續(xù) 區(qū)可見光2. 氫原子光譜： 氫原子能級(jí)躍遷，對(duì)應(yīng)的譜線（巴爾末系中）的頻率36 12 . 氫原子光譜的巴耳末線系中,有一光譜線的波長(zhǎng)為 434nm， 求: (1) 與這一譜