大学物理C2复习提纲.docx

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1、章节范围：第十到第十三章。练习范围：14-20小字、星号部分不考。波的能量不做计算考察，多普勒效应、驻波不考，圆孔衍射、光栅缺级、双折射不考，12-8平均碰撞次数及平均自由程会做习题即可，热力学第二定律与熵只考察概念，不做计算。计算题预测：1波函数计算，2干涉（劈尖、双缝、薄膜干涉），3单缝衍射（小概率考光栅方程），4循环效率计算，5其他热学计算（内能变化等）第十章 波动1 波动方程： 其他形式： 2 相位差与波程差的关系：3 波动的传播规律：频率由波源决定，波速由介质及波的种类决定，不同介质中波长不同。4 干涉波形成的条件：振动方向相同、频率相同、相位差恒定。5 波的干涉规律：a.当相位差满

2、足：时，干涉加强，；b.当相位差满足：时，干涉减弱，。6 波的能量：波的传播是能量的传播，任意质元能量随时间周期变化，动能、势能和总机械能是同步变化的（同相位关系）。质点处于平衡位置时，动能和势能都处于最大值；质点处于位移最大值时，动能和势能都等于零。7 *驻波：理解驻波现象；相邻波节（波腹）之间距离是二分之一波长。驻波的能量特点？(不作考试要求)8 *多普勒效应：波源和观察者相互靠近时，频率增加；相互远离时，频率减小。(不作考试要求)第十一章 波动光学1光程差与半波损失光程差：几何光程乘以折射率之差：半波损失：当入射光从折射率较小的光疏介质投射到折射率较大的光疏密介质表面时，反射光比入射光有

3、。（若两束相干光中一束发生半波损失，而另一束没有，则附加的光程差；若两有或两无，则无附加光程差。）2. 干涉相消（暗条纹），干涉相长（亮条纹）的条件：（由 推出）3.干涉的几个实例：分波面干涉：杨氏双缝实验；分振幅干涉：薄膜，劈尖，牛顿环。三者都属于等厚干涉。等倾干涉：迈克尔逊干涉仪。3.1杨氏双缝干涉：（D-缝屏距；d-双缝间距；k-级数）了解实验光路图光程差：光程差与第二条联立即可得到明、暗条纹公式。如下：条纹特征：明暗相间均匀等间距直条纹，中央为零级明纹。条纹间距与缝屏距D成正比，与入射光波长成正比，与双缝间距d成反比。3.2增透膜、增反膜原理：只要求掌握垂直入射（）情况。会求反射光（透

4、射光）光程差（先分析折射率 关系，见第一条相位跃变）。1)2)联立第二条得：3.3 劈尖干涉：（b-相邻条纹间距, q-劈尖夹角,D-最大厚度，-劈尖介质折射率）光程差计算同3.2薄膜干涉，区别在于劈尖不同位置厚度不同，即d值是变化的。亮暗条纹位置见第二条。相邻条纹对应的薄膜厚度差：相邻条纹间距：劈尖夹角：条纹特征：与棱边平行的等间距明暗相间直条纹，棱边亮暗由折射率关系确定。条纹间距与与入射光波长成正比，与介质折射率成反比，与劈尖夹角成反比。3.4 牛顿环：了解实验装置，光程差计算同薄膜，劈尖，区别在于厚度d不仅是变化的，而且其变化率不同（相当于劈尖夹角q在变化）。条纹为圆形等厚干涉条纹。3.

5、5 迈克尔逊干涉仪，了解实验装置图，会计算光程差的变化。当M1M2平面镜垂直时，形成的是等倾干涉圆形条纹。4单缝衍射：（f-透镜焦距；a-单缝宽度；k-级数）理解掌握半波带思想。半波带是指对于衍射角q，一定宽度的狭缝上下边缘光程差恰好为半个波长，则该宽度的狭缝称为一个半波带。半波带的宽度与波长，衍射角（屏幕位置）有关。单缝可以划分为几个半波带与单缝宽度，波长，衍射角有关。由于相邻两半波带光程差恰好为半个波长，其相位差则为p，光强相消。屏上光强由剩余波带数决定。若波带恰好可分为偶数个半波带，则该处为暗纹中心；若恰好可分为奇数个半波带则该处为亮纹中心；但单缝恰好分为一个半波带时不是亮纹中心，而是在

6、中央明纹内。若单缝不可分割为整数个半波带，则该位置亮度介于明暗之间。上述公式中k从1开始取值。条纹特征：明暗相间直条纹，中央为零级明纹，宽度是其它条纹宽度的两倍。条纹间距与透镜焦距成正比，与入射光波长成正比，与单缝宽度成反比。7衍射光栅：（为光栅常数，为衍射角）光栅方程：* 光栅明纹公式(光栅方程)： * 满足该公式的位置出现亮条纹，称为k级主极大可见光光谱波长范围：第K级光谱张角： 第K级光谱线宽度：（，光栅衍射条纹特征：条纹既有干涉又有衍射。8光的偏振：（为入射光强度，为两偏振化方向夹角）（填空、选择题考察）马吕斯定律：布儒斯特角：（为入射角，为折射角） n1为入射光线所在介质折射率当入射

7、角满足上述条件时，反射光为完全偏振光，且偏振方向垂直于入射面（以点表示）；折射光为部分偏振光，且反射光线与折射光线垂直，即：第十二章 十三章 热力学教学要求：1掌握热力学第一定律内容、表达式，计算等容、等压、等温及绝热过程中功、热量和内能改变及效率、制冷系数的计算；2熟悉热力学第二定律内容、表达式、微观实质和统计意义。主要公式：1. 理想气体物态方程： 或：，温度单位为K，2.热力学第一定律：（1）内容：表达一：系统从外界吸收的热量，一部分用于对外做功，一部分使系统内能增加。表达二：外界对系统做功和外界传递给系统的热量之和等于系统内能的增加量。（2）表达式：（W表示系统对外界做功）3.等容过程

8、： 4. 等压过程： 5. 等温过程： 6. 绝热过程：；过程方程：或 注：为自由度，由理想气体的种类确定：单原子分子为3，双原子分子为5，多原子分子为6单原子分子（例如）：双原子分子(例如)：7.摩尔热容比（泊松比）：8. 效率： （Q均用正值代入） 热机循环在PV图中为顺时针方向，也称正循环。系统对外界做正功，做功大小可用循环围成的面积表示。9. 制冷系数： 制冷机循环在PV图中为逆时针方向，也称逆循环。系统对外界做负功，做功大小可用循环围成的面积表示。10.热力学第二定律：（1）两种表述方式：A开尔文表述：不可能制造一种热机，从单一热源吸热全部转化成对外做功，而不引起外界的其他变化。开尔

9、文表述是针对功热转换的不可逆性提出的。B克劳修斯表述：热量不可能自动的从低温传递到高温物体，而不引起外界的其他变化。克劳修斯表述是针对热传递的不可逆性提出的。（2）内容：一切与热现象有关的实际宏观过程是不可逆的。（3）熵增加原理:孤立系统内的热力学过程熵永不减少。熵增加原理等价于热力学第二定律。11.每个分子平均平动动能与温度T成正比：12.每个分子平均总动能与温度T和自由度 均有关：，称玻尔兹曼常数13.麦克斯韦速率分布率：掌握下列各式物理意义，（会用文字表述）；归一化条件：三种统计速率，14：平均自由程和平均碰撞频率。平均自由程等于单位时间内分子走过的平均路程除以平均碰撞次数（平均碰撞频率）。即：，或平均自由程正比于体积。