期末总复习(大物2).ppt

考试时间：考试时间：2011年年01月月14日日(19周周五周周五)下午下午2：30-4：30教学教学5班班20060399-20090487X222333（物流、电讯物流、电讯）20090708-20094081 X241662 20094082-20095728 X2417 60教学教学14班班20053169-20092040X122259（磁浮，电子磁浮，电子）20092041-20095675 X1226 48答疑时间：答疑时间：1月月12日日（19周周三）周周三）下午下午02：00-05：00 1月月13日日（19周周四）周周四）上午上午09：00-12：00下午下午2：00-5：001月月14日日（19周周五）周周五）上午上午09：00-12：00 答疑地点：答疑地点：X6220网址查看：网址查看：http:/ 振动与波动振动与波动一一.简谐振动简谐振动在在t=0时刻时刻初始条件初始条件1.1.运动方程和振动曲线运动方程和振动曲线2.2.特征量特征量由系统本身决定由系统本身决定1)2)由初始条件决定由初始条件决定3)或或由初始条件决定由初始条件决定3.3.能量能量机械能守恒机械能守恒4.同一直线上同频率的谐振动合成同一直线上同频率的谐振动合成解题注意：解题注意：1.1.以振动系统的平衡位置为以振动系统的平衡位置为坐标原点和势能零点坐标原点和势能零点2.2.正确写出特征量和初始条件正确写出特征量和初始条件3.3.尽可能使用旋转矢量法尽可能使用旋转矢量法使求解简便使求解简便二二.平面简谐行波平面简谐行波波波振动在空间的传播，介质中质点振动的集体效应振动在空间的传播，介质中质点振动的集体效应空间、时间上的周期性空间、时间上的周期性沿波传播方向的滞后效应沿波传播方向的滞后效应注意注意1.1.特征量特征量周期：周期：描述波的时间周期性，由波源决定描述波的时间周期性，由波源决定波速波速u由介质决定，由介质决定，传播的是相位和能量传播的是相位和能量波长：波长：描述波的空间周期性，与波源、介质均有关描述波的空间周期性，与波源、介质均有关2.2.波函数（波动方程的积分形式）波函数（波动方程的积分形式）参考点振动方程参考点振动方程波动方程波动方程（以原点为参考点）（以原点为参考点）注意注意(1)x:离参考点的距离离参考点的距离(3)跑动的波形跑动的波形x一定一定振动曲线方程振动曲线方程t 一定一定波形曲线方程波形曲线方程由传播方向决定由传播方向决定比参考点相位滞后比参考点相位滞后“-”比参考点相位超前比参考点相位超前“+”(2)3.波的能量波的能量能流密度能流密度媒质元媒质元非孤立系统，非孤立系统，E不守恒不守恒4.波的干涉波的干涉相干条件相干条件振动方向相同振动方向相同频率相同频率相同相位差恒定相位差恒定强度分布强度分布干涉项干涉项强弱条件强弱条件5.5.驻波驻波形成驻波的条件；形成驻波的条件；驻波特点；驻波特点；半波损失；半波损失；求驻波方程；求驻波方程；波腹波腹 、波节位置、波节位置三三.光的干涉、衍射和偏振光的干涉、衍射和偏振1.干涉和衍射干涉和衍射1)共同本质共同本质满足相干条件的波的叠加满足相干条件的波的叠加有限个分立的相干波的叠加有限个分立的相干波的叠加干涉干涉无限个子波相干叠加无限个子波相干叠加衍射衍射2)共同现象共同现象光强在空间非均匀、稳定分布光强在空间非均匀、稳定分布0 0双光束双光束干涉干涉单缝衍射单缝衍射光栅衍射光栅衍射3)3)明暗纹条件明暗纹条件4 4）典型装置）典型装置用于具体问题得出不同计算式，弄清道理、掌握特点用于具体问题得出不同计算式，弄清道理、掌握特点杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉明明暗暗k k 取值与条取值与条纹级次一致纹级次一致明明暗暗屏屏d条纹间距：条纹间距：注意条纹的变化和演变注意条纹的变化和演变费涅耳双镜、洛埃镜费涅耳双镜、洛埃镜.是否存在由具体情况决定是否存在由具体情况决定薄膜等厚干涉薄膜等厚干涉反射光和透射光明暗互补。反射光和透射光明暗互补。条纹形状和薄膜等厚线形状相同。条纹形状和薄膜等厚线形状相同。劈尖劈尖单色、平行光垂直入射单色、平行光垂直入射明明暗暗=楞边处楞边处 e=0平行于棱边，明、暗相间条纹平行于棱边，明、暗相间条纹条纹宽度条纹宽度相邻明（暗）纹对应薄膜厚度差：相邻明（暗）纹对应薄膜厚度差：L Le ek ke ek+k+1 1 e e 牛顿环牛顿环单色平行光垂直入射单色平行光垂直入射明明暗暗=条纹为以接触点为中心的明暗相间的同心圆环，条条纹为以接触点为中心的明暗相间的同心圆环，条纹内疏外密纹内疏外密明明暗暗迈克尔孙干涉仪迈克尔孙干涉仪等倾干涉等倾干涉等厚干涉等厚干涉单缝夫朗和费衍射单缝夫朗和费衍射（半波带概念）（半波带概念）0中央明纹中央明纹平行光垂直入射平行光垂直入射中央明纹中央明纹其余明纹其余明纹衍射条纹角宽度衍射条纹角宽度I屏幕屏幕中央明纹集中大部分能量，明条纹级次越高亮度越弱中央明纹集中大部分能量，明条纹级次越高亮度越弱.衍射条纹线宽度衍射条纹线宽度中央明纹中央明纹其余明纹其余明纹平行光非垂直入射平行光非垂直入射光栅夫朗和费衍射光栅夫朗和费衍射 最高级次最高级次光栅衍射是光栅衍射是N缝干涉和缝干涉和N个单缝衍射的总效果个单缝衍射的总效果光栅常数光栅常数d光栅公式光栅公式缺级缺级单缝中央明纹区主明纹条数：单缝中央明纹区主明纹条数：进整进整细窄明亮的主明纹细窄明亮的主明纹相邻主明纹间较宽暗区相邻主明纹间较宽暗区（N-1条暗纹，条暗纹，N-2条次极大）条次极大）白光入射中央零级主明纹为白色，其余各级为彩色白光入射中央零级主明纹为白色，其余各级为彩色光谱，高级次重叠光谱，高级次重叠5）光学仪器分辨率光学仪器分辨率比比较较空间相干性空间相干性时间相干性时间相干性波源线宽度对干涉条纹的波源线宽度对干涉条纹的影响，反映扩展光源不同影响，反映扩展光源不同部分发光的独立性部分发光的独立性xI波列长度对干涉条纹波列长度对干涉条纹的影响，反映原子发的影响，反映原子发光的断续性光的断续性a a2.2.光的偏振光的偏振1 1）光的五种偏振态光的五种偏振态2 2）起偏方法和规律起偏方法和规律马吕斯定律马吕斯定律布儒斯特定律布儒斯特定律入射光为自然光入射光为自然光入射光为线入射光为线偏振偏振光光每旋转检偏器一周，出射光每旋转检偏器一周，出射光两次最强、两次最弱，无消光两次最强、两次最弱，无消光部分偏振光部分偏振光（或椭圆偏振光）（或椭圆偏振光）光强不变光强不变入射光为自然光（或圆偏振光）入射光为自然光（或圆偏振光）两次最强、两次消光两次最强、两次消光线偏振光线偏振光3 3）检偏方法和规律检偏方法和规律第五篇第五篇 量子现象和量子规律量子现象和量子规律一一.爱因斯坦光子论基本思想爱因斯坦光子论基本思想二二.关于光电效应和康普顿效应的计算关于光电效应和康普顿效应的计算三三.氢原子光谱及有关计算氢原子光谱及有关计算里德伯公式：里德伯公式：玻尔能级及跃迁公式：玻尔能级及跃迁公式：四四.激光激光爱因斯坦辐射理论爱因斯坦辐射理论自发辐射自发辐射受激辐射受激辐射受激吸收受激吸收激光工作原理，激光特点激光工作原理，激光特点激光器组成，各部分功能激光器组成，各部分功能五五.物质波概念，德布罗意公式，不确定关系物质波概念，德布罗意公式，不确定关系六六.物质波波函数的统计解释物质波波函数的统计解释,归一化条件和标准条件归一化条件和标准条件1.1.波函数波函数:概率幅概率幅2.2.波函数强度波函数强度:粒子在空间分布的概率密度粒子在空间分布的概率密度3.3.归一化条件归一化条件:标准条件标准条件:单值、有限、连续单值、有限、连续七七.薛定谔方程薛定谔方程,一维无限深势阱一维无限深势阱 一维定态薛定谔方程一维定态薛定谔方程:一维无限深势阱一维无限深势阱:九九.固体能带结构固体能带结构导体、绝缘体、半导体能带特点导体、绝缘体、半导体能带特点晶体能带结构特点，每个角量子数晶体能带结构特点，每个角量子数 一定的能带中一定的能带中 最多容纳最多容纳八八.原子壳层结构原子壳层结构 描述电子状态的四个量子数及其物理意义描述电子状态的四个量子数及其物理意义 泡利不相容原理和能量最小原理泡利不相容原理和能量最小原理 每壳层、支壳层最多容纳的电子数每壳层、支壳层最多容纳的电子数十十.重要实验重要实验黑体辐射实验：黑体辐射实验：普朗克能量子假说普朗克能量子假说光电效应实验：光电效应实验：爱因斯坦光子论爱因斯坦光子论康普顿效应：康普顿效应：光子论检验光子论检验夫兰克夫兰克赫兹实验：赫兹实验：证明能级存在证明能级存在戴维孙戴维孙革末实验：革末实验：证明电子的波动性证明电子的波动性斯特恩斯特恩盖拉赫实验：盖拉赫实验：证明电子自旋证明电子自旋第六篇第六篇 多粒子体系的热运动多粒子体系的热运动一一.M-B统计在理想气体中的应用统计在理想气体中的应用1.两个基本概念两个基本概念压强：压强：温度：温度：2.理想气体状态方程：理想气体状态方程：3.3.麦克斯韦分子速率分布麦克斯韦分子速率分布三种统计平均速率三种统计平均速率4.能均分定律能均分定律平衡态下，物质分子在每个自由度上有相同的平衡态下，物质分子在每个自由度上有相同的平均动能平均动能理想气体内能理想气体内能3单原子分子单原子分子5刚性双原子分子刚性双原子分子6刚性多原子分子刚性多原子分子平均总动能平均总动能5.5.分子平均碰撞频率和平均自由程分子平均碰撞频率和平均自由程二二.热力学第一定律热力学第一定律第一类永动机第一类永动机系统与外界相互作用过程遵守能量转换和守恒定律系统与外界相互作用过程遵守能量转换和守恒定律准静态过程准静态过程理想气体理想气体引入系统状态函数：内能引入系统状态函数：内能 E E定量表示定量表示应用应用:卡诺循环卡诺循环绝热过程绝热过程绝热方程绝热方程循环过程循环过程等值过程等值过程 （等体、等压、等温）（等体、等压、等温）三三.热力学第二定律热力学第二定律1.两种标准表述两种标准表述热机角度：开尔文表述热机角度：开尔文表述制冷机角度：克劳修斯表述制冷机角度：克劳修斯表述第二类永动机第二类永动机是不可能制成的。是不可能制成的。2.一切实际发生的宏观热力学过程都是不可逆的，其一切实际发生的宏观热力学过程都是不可逆的，其自发进行总是向着使系统的无序性增加的方向进行。自发进行总是向着使系统的无序性增加的方向进行。热力学概率热力学概率引入系统状态函数：熵引入系统状态函数：熵3.3.熵熵玻尔兹曼熵公式玻尔兹曼熵公式克劳修斯熵公式克劳修斯熵公式4.4.熵增加原理熵增加原理孤立系统孤立系统自发过程自发过程重点：重点：基本概念；基本计算；基本思想方法。基本概念；基本计算；基本思想方法。复习方法：复习方法：从薄到厚；从厚到薄从薄到厚；从厚到薄理清知识线索，纲举目张。理清知识线索，纲举目张。切实弄懂作业中的题，举一反三。切实弄懂作业中的题，举一反三。优优秀秀