大二上課件工科物理期末復習

熱學總結§5.1統計規(guī)律性的基本概念§5.2系統的狀態(tài)及其描述§5.3理想氣體的壓強和溫度§5.4能量按自由度分配的統計規(guī)律§5.5氣體分子按速率分布的統計規(guī)律§5.6分子數按能量分布的統計規(guī)律§5.7氣體分子平均碰撞頻率及平均自由程第5章氣體動理論1.理想氣體狀態(tài)方程2.理想氣體壓強公式3.溫度的統計意義4.能量均分定理5.理想氣體的內能6.麥克斯韋速率分布函數(1)最概然速率7.三種特征速率(2)平均速率(3)方均根速率6.玻耳茲曼能量分布律(1)分子數密度按勢能分布(2)分子數密度按高度分布(3)等溫氣壓公式7.氣體分子平均碰撞頻率及平均自由程§6.1熱力學的基本概念§6.2熱力學第一定律§6.3絕熱過程與多方過程§6.4循環(huán)過程§6.5熱力學第二定律§6.6熵第6章熱力學基礎1.功、熱量、內能2.熱力學第一定律(1)準靜態(tài)過程的功(2)熱量、內能(3)內能變化功和熱量是過程量，內能是狀態(tài)量.對微小的變化過程3.摩爾熱容定體摩爾熱容定壓摩爾熱容邁耶公式比熱容比◆等容(體)過程或V=常量◆等壓過程或p=常量◆等溫過程:4.等值過程◆絕熱過程(C1,C2，C3為常數)◆非準靜態(tài)的氣體的自由膨脹過程

Q=0，A=0，△E=05.循環(huán)過程熱機效率,卡諾熱機效率.致冷系數,卡諾致冷系數.6.熱力學第二定律

克勞修斯表述:不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其他變化，及熱傳遞過程是不可逆的.

開爾文表述:

不可能從單一熱源吸取熱量，使它完全變?yōu)橛杏霉Χ灰鹌渌兓?，即功熱轉化是不可逆的.

熱力學第二定律的統計意義：自發(fā)宏觀過程總是沿著系統熱力學概率增大的方向進行，或者說自發(fā)宏觀過程是沿著熱運動更無序的方向進行的.7.熵玻耳茲曼熵.克勞修斯熵.熵增加原理：可逆過程不可逆過程對于孤立系統的任意過程，熵永不減少.機械振動機械波總結§12.1簡諧振動§12.2簡諧振動的實例分析§12.3諧振動的合成§12.4阻尼振動和受迫振動簡介*§12.5二自由度線性振動簡介第12章機械振動1.簡諧振動方程2.簡諧振動的相位(

t+

)

是相位，決定t時刻簡諧振動的運動狀態(tài).3.簡諧振動的運動微分方程4.由初始條件振幅和初相位5.彈簧振子的能量動能：勢能：總機械能：平均能量：6.諧振動的旋轉矢量表示Ox

··7.簡諧諧振動的合成(1)同方向同頻率諧振動的合成合振動仍為簡諧振動，和振動的振幅取決于兩個分振動的振幅及相差，即(2)同方向不同頻率諧振動的合成當兩個分振動的頻率相差較小時，產生拍的現象，拍頻為(3)相互垂直的兩個諧振動的合成若兩個分振動的頻率相同，則合振動的軌跡一般為橢圓；若兩個分振動的頻率為簡單整數比，則合振動的軌跡為李薩如圖形.§13.3簡諧波波長和頻率§13.4波速§13.5波面和波線惠更斯原理§13.6波的能量能流密度§13.7波的疊加原理波的干涉§13.8駐波§13.9多普勒效應§13.1波的分類§13.2橫波和縱波第13章機械波1.機械波的產生和傳播(1)機械波的產生條件：波源，彈性介質.(2)機械波是機械振動在彈性介質中的傳播，是振動狀態(tài)的傳播，沿波傳播方向介質中各質點的相位依次落后.(3)波長、周期、頻率、角波數和波速.波長(l):同一波線上相位差為2

的質點之間的距離；即波源作一次完全振動，波前進的距離.周期(T)

:波前進一個波長距離所需的時間.頻率(

)

:單位時間內，波前進距離中完整波的數目.角波數(k)

:

2π距離中完整波的數目波速(u)

:振動狀態(tài)在媒質中的傳播速度.波速與波長、周期(或頻率）的關系為:或2.一維簡諧波的波函數其中，x

前的±號由波的傳播方向確定.波沿x

正方向傳播，取負號；波沿

x負方向傳播，取正號.3.惠更斯原理

行進中的波面上任意一點都可看作是新的子波源；所有子波源各自向外發(fā)出許多子波；各個子波所形成的包絡面，就是原波面在一定時間內所傳播到的新波面.4.波的干涉

頻率相同、振動方向相同、相位差恒定的兩列（或多列）波疊加時，其合振動的振幅A

或合強度I

將在空間形成一種穩(wěn)定的分布.當干涉加強干涉相消5.波的能量(1)平均能量密度:(2)波的強度：6.駐波兩列等振幅相干波相向傳播時疊加形成駐波.駐波的波函數：7.多普勒效應機械波的多普勒效應:式中，u

和vs分別為觀察者、波源相對于介質的運動速度，相向運動為正，遠離運動為負.*光波的多普勒效應:式中，u

為觀察者、波源之間的相對運動速度，相向運動為負，遠離運動為正.波動光學總結§15.1光是電磁波§15.2光波的疊加§15.3分波前干涉空間相干性§15.4光程與光程差§15.5分振幅干涉§15.6邁克耳孫干涉儀時間相干性§15.7光的衍射惠更斯－菲涅耳原理§15.8夫瑯禾費衍射§15.9衍射光柵光柵光譜第15章波動光學§15.10X射線在晶體上的衍射§15.11光的偏振線偏振光和自然光§15.12偏振片的起偏和檢偏馬呂斯定律§15.13光在反射和折射時的偏振布儒斯特定律§15.14光的雙折射*

§15.15尼科耳棱鏡渥拉斯頓棱鏡波晶片*

§15.16偏振光的干涉人工雙折射*

§15.17旋光效應簡介第15章波動光學1.光是電磁波(1)電磁波是橫波(2)電磁波的傳播速度

(3)電磁波的能量坡印亭矢量電磁波的強度2.光波的疊加(1)兩光波在空間一點P

疊加的光強為干涉項(2)相干疊加兩相干光在空間一點P相遇時，

P點的光強為當時，光強最大，為(若

，)當時，光強最小，為(若

，)(3)非相干疊加兩非相干光在空間一點P相遇時，P點的光強為3.楊氏雙縫干涉利用分波前法獲得相干光產生的干涉，其干涉條紋是等間距的明暗相間的直條紋，相鄰明(暗)條紋的間距為4.兩相干光波到達空間一點P

的光程差與相位差5.薄膜干涉利用分振幅法獲得相干光產生干涉，兩相干光的光程差為或或當時，干涉相長；當時，干涉相消.6.惠更斯－菲涅耳原理波面上的各面元都可看作是相干的次波波源.它們發(fā)出的次波在空間各點相遇時，其各點的強度分布是所有次波相干疊加的結果.7.單縫夫瑯禾費衍射(1)暗紋條件(2)明紋條件8.光學儀器的最小分辨角和分辨本領最小分辨角分辨本領9.光柵衍射(1)光柵方程(2)暗紋條件(3)缺級公式其中,k是缺級主極大的級次,k′是單縫衍射暗紋的級數。m≠kN(4)光柵的分辨本領增大主極大級次

k和總縫數

N,可提高光柵的分辨率.10.X射線的衍射其中，j為入射X射線與介質表面之間的夾角(掠射角)。11.馬呂斯定律12.布儒斯特定律13.

雙折射光線折入各向異性媒質時，產生兩束折射光的現象。14.尋常光和非尋常光（o光和e光）o光:遵從折射定律e光:一般不遵從折射定律量子物理基礎總結第16章量子物理基礎§16.1熱輻射普朗克能量子假設§16.2光電效應愛因斯坦光子假說§16.3康普頓散射§16.4氫原子光譜玻爾的氫原子理論§16.5微觀粒子的波粒二象性不確定關系§16.6波函數一維定態(tài)薛定諤方程§16.7氫原子的量子力學描述§16.8電子自旋四個量子數§16.9原子的電子殼層結構*

§16.10固體能帶結構*

§16.11激光斯特藩－玻耳茲曼定律：維恩位移定律：1.黑體輻射輻射公式：光電效應方程：紅限頻率：3.光電效應遏止電壓和光電子的最大初動能關系：能量子：2.普朗克量子假設和輻射公式4.光的波粒二象性(愛因斯坦光子理論）光子的動量：光子的能量：5.康普頓效應康普頓散射公式：電子的康普頓波長：6.氫原子光譜波數公式：輻射公式：角動量量子化條件：7.微觀粒子的波粒二象性和不確定關系德布羅意波關系式：不確定關系：8.薛定諤方程定態(tài)薛定諤方程：波函數Ψ

應滿足單值、有限、連續(xù)等條件，薛定諤方程是量子力學的基本方程.

一維無限深勢阱中的粒子：一維諧振子1.能量量子化氫原子1.能量量子化n=1，2，3，···（主量子數）

2.角動量量子化l=0，1，2，…,n-1[角量子數(副量子數)]3.角動量空間量子化ml=0,±1,±2,…,±l

（磁量子數）

2.零點能E0=hv/2

電子自旋角動量大小

S

在外磁場方向的投影s—自旋量子數自旋磁量子數ms

取值個數為9.電子自旋ms=±1/22s+1=2則s=1/2

，電子自旋角動量在外磁場中的取向10.四個量子數（表征電子的運動狀態(tài)）(1)主量子數

n

(1,2,3,…,n)(2)副量子數

l

(0，1，2，…,n-1)

(3)

磁量子數

ml(0，±1，±2，…,±

l)

(4)