《大物期末習(xí)題課》課件

大物期末習(xí)題課歡迎參加大學(xué)物理期末習(xí)題課程。本課程旨在幫助學(xué)生復(fù)習(xí)關(guān)鍵概念，提高解題能力，為期末考試做好充分準(zhǔn)備。課程簡介1全面復(fù)習(xí)涵蓋電磁學(xué)、波動(dòng)光學(xué)、量子力學(xué)等重要章節(jié)2習(xí)題練習(xí)針對(duì)性強(qiáng)化訓(xùn)練，提高解題速度和準(zhǔn)確率3互動(dòng)討論鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，深入理解物理概念課程目標(biāo)1掌握核心概念2提高解題能力3培養(yǎng)物理思維4應(yīng)對(duì)考試自信課程安排1第一周電磁學(xué)基礎(chǔ)回顧與習(xí)題2第二周波動(dòng)光學(xué)專題訓(xùn)練3第三周量子力學(xué)要點(diǎn)與練習(xí)4第四周綜合習(xí)題與模擬考試基礎(chǔ)概念回顧電場電荷周圍的空間區(qū)域，存在電力作用磁場運(yùn)動(dòng)電荷或磁性物質(zhì)周圍的區(qū)域，存在磁力作用波動(dòng)在空間和時(shí)間上周期性變化的物理量傳播電磁場基本定理高斯定理描述電場通量與enclosed電荷的關(guān)系安培環(huán)路定理描述磁場與電流的關(guān)系法拉第電磁感應(yīng)定律描述磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢電磁感應(yīng)定律磁通量變化閉合回路中磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢感應(yīng)電動(dòng)勢大小等于磁通量變化率產(chǎn)生感應(yīng)電流感應(yīng)電流方向遵循楞次定律最大功率傳輸定理定理內(nèi)容當(dāng)負(fù)載電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，負(fù)載獲得最大功率應(yīng)用電路設(shè)計(jì)、信號(hào)傳輸、能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)優(yōu)化時(shí)變電磁場和Maxwell方程組1高斯電場定律描述電荷與電場的關(guān)系2高斯磁場定律磁場無源3法拉第電磁感應(yīng)定律描述磁場變化產(chǎn)生電場4安培-麥克斯韋定律描述電流和變化電場產(chǎn)生磁場波動(dòng)方程及其解1波動(dòng)方程描述波在時(shí)間和空間的傳播2平面波解最簡單的波動(dòng)方程解3球面波解描述從點(diǎn)源向四周傳播的波4復(fù)雜解利用疊加原理得到更復(fù)雜的波形各類波動(dòng)的特性反射波在界面上改變傳播方向折射波在不同介質(zhì)中改變傳播方向衍射波繞過障礙物或通過小孔的現(xiàn)象干涉多個(gè)波疊加產(chǎn)生的現(xiàn)象電磁波的相干性時(shí)間相干性描述波在不同時(shí)刻的相位關(guān)系空間相干性描述波在不同空間點(diǎn)的相位關(guān)系布拉格反射條件入射波X射線或電子束入射到晶體上晶面間距滿足特定條件的晶面間距反射角滿足2dsinθ=nλ的條件強(qiáng)反射產(chǎn)生明顯的衍射峰干涉與衍射的應(yīng)用光學(xué)薄膜利用干涉原理制作防反射涂層光柵光譜儀利用衍射原理分析光譜X射線晶體學(xué)利用衍射確定晶體結(jié)構(gòu)全息攝影利用干涉記錄和重現(xiàn)三維圖像衍射光柵和色散1入射光白光照射到光柵上2衍射光線通過狹縫產(chǎn)生衍射3干涉不同狹縫的衍射光相互干涉4色散不同波長的光被分開形成光譜偏振和雙折射偏振光波振動(dòng)方向受限制的現(xiàn)象線偏振圓偏振橢圓偏振雙折射光在某些晶體中分裂成兩束的現(xiàn)象尋常光非尋常光激光的產(chǎn)生機(jī)理1泵浦向激光介質(zhì)提供能量2粒子數(shù)反轉(zhuǎn)高能態(tài)粒子數(shù)多于低能態(tài)3受激輻射入射光子誘導(dǎo)原子發(fā)射相同光子4光學(xué)諧振腔增強(qiáng)受激輻射，形成相干光束激光的特性及應(yīng)用相干性波的相位關(guān)系保持一致單色性波長范圍極窄方向性發(fā)散角很小高亮度單位面積能量密度大非線性光學(xué)效應(yīng)1倍頻效應(yīng)入射光頻率加倍2和頻效應(yīng)兩束光產(chǎn)生更高頻率的光3光學(xué)參量過程一束光分裂成兩束不同頻率的光4克爾效應(yīng)介質(zhì)折射率隨電場強(qiáng)度變化光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)光電效應(yīng)光照射金屬表面使電子逸出閾值頻率愛因斯坦方程康普頓效應(yīng)光子與電子碰撞，波長增加康普頓波長散射角度關(guān)系物質(zhì)與輻射的相互作用吸收原子吸收光子能量躍遷到高能態(tài)自發(fā)輻射原子自發(fā)從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)發(fā)射光子受激輻射入射光子誘導(dǎo)原子發(fā)射相同光子量子力學(xué)基本原理波粒二象性微觀粒子既具有波動(dòng)性又具有粒子性測不準(zhǔn)原理不可能同時(shí)精確測量共軛變量疊加原理量子態(tài)可以是多個(gè)基態(tài)的疊加量子隧穿粒子可以穿過經(jīng)典力學(xué)禁止的勢壘量子態(tài)的演化1初始態(tài)系統(tǒng)處于某個(gè)量子態(tài)2薛定諤方程描述量子態(tài)隨時(shí)間的演化3態(tài)矢量變化量子態(tài)在希爾伯特空間中的運(yùn)動(dòng)4測量導(dǎo)致量子態(tài)塌縮到某個(gè)本征態(tài)量子隧穿效應(yīng)1經(jīng)典禁區(qū)粒子能量低于勢壘高度2波函數(shù)滲透粒子波函數(shù)在勢壘中衰減3隧穿概率粒子穿過勢壘的幾率4應(yīng)用掃描隧道顯微鏡、核衰變?cè)咏Y(jié)構(gòu)與氫原子能級(jí)1核外電子2主量子數(shù)3角量子數(shù)4磁量子數(shù)5自旋量子數(shù)多電子原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)1電子-電子相互作用導(dǎo)致能級(jí)分裂2泡利不相容原理限制電子占據(jù)狀態(tài)3殼層結(jié)構(gòu)形成周期表的基礎(chǔ)4光譜復(fù)雜性多電子躍遷產(chǎn)生復(fù)雜光譜原子光譜的產(chǎn)生電子激發(fā)電子吸收能量躍遷到高能態(tài)能級(jí)躍遷電子從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)光子發(fā)射能量以光子形式釋放特征光譜形成原子的獨(dú)特光譜線共振吸收與發(fā)射共振吸收原子吸收與能級(jí)差恰好相等的光子共振發(fā)射原子發(fā)射與吸收相同能量的光子光與原子相互作用的應(yīng)用激光技術(shù)利用受激輻射產(chǎn)生相干光光譜分析通過光譜鑒定物質(zhì)成分原子鐘利用原子躍遷精確計(jì)時(shí)量子計(jì)算利用量