大學物理主講教師趙麗萍1大學物理主講教師趙麗萍1氣體動理論

復習課2氣體動理論

復習課21.理想氣體狀態方程2.理想氣體壓強公式3.理想氣體溫度公式分子平均平動動能氣體分子的方均根速率31.理想氣體狀態方程2.理想氣體壓強公式3.理(1)剛性氣體分子的自由度分子種類平動自由度t

轉動自由度r

總自由度i單原子分子

303雙原子分子

325多原子分子

3364.能量按自由度均分定理(2)能量按自由度均分定理氣體分子任一自由度均分到的平均動能都等于如雙原子分子：平均平動動能平均轉動動能4(1)剛性氣體分子的自由度分子種類平動自由度t轉動自由1mol理想氣體的內能質量為m的理想氣體的內能改變量質量為m的理想氣體的內能自由度為i的分子總平均動能

參考題目：課本:例題9-1、思考題9-6、習題9-13作業：第3、9題51mol理想氣體的內能質量為m的理想氣體的內能改變量質5.麥克斯韋分子速率分布分子速率分布函數分子速率分布曲線某一溫度下的f(v)~v曲線v最概然速率在平衡態下，理想氣體分子分布在速率vp附近單位速率區間內的分子數占總分子數的百分比最大。的物理意義：65.麥克斯韋分子速率分布分子速率分布函數分子速率分同一溫度下不同氣體的速率分布同一氣體在不同溫度下的速率分布結論：同一氣體溫度越高，分子的最概然速率越大。結論：同一溫度下，分子質量小的氣體，分子的最概然速率大。7同一溫度下不同氣體的速率分布同一氣體在不同溫度下的速率分布結三種速率三種速率用途不同：vp—研究分子速率分布；—計算平均平動動能。—計算平均自由程；最概然速率平均速率方均根速率參考題目：課本：例題9-1、思考題9-8、作業：第3、9題8三種速率三種速率用途不同：vp—研究分子速率分布；平均碰撞頻率6.平均自由程和平均碰撞頻率平均自由程參考題目：課本：例題9-3、思考題9-6、作業：第3、9題9平均碰撞頻率6.平均自由程和平均碰撞頻率平均自由程

熱力學基礎

復習課10熱力學基礎

復習課101.幾個概念準靜態過程功的計算理想氣體內能及內能的改變量定體摩爾熱容：定壓摩爾熱容：比熱容比111.幾個概念準靜態過程功的計算理想氣體內能及內能的改變量2.熱力學第一定律

定律中的符號約定+系統吸熱系統放熱系統內能增加系統內能減少系統對外界做功外界對系統做功符號3.熱力學第一定律在理想氣體等值過程、絕熱

過程中的應用122.熱力學第一定律定律中的符號約定+系統吸熱系統放熱系過程特征過程方程吸收熱量Q對外做功W內能增量

E等溫等壓等體絕熱T=常量pV=C000p=常量V=常量

Q=0記憶方法13過程特征過程方程吸收熱量Q對外做功W內能增量5.循環過程循環過程的特征：E=0正循環：系統對外做功熱機效率pVOaBbAVAVBpApBW>0循環過程的功：Q1Q2注：Q2取絕對值參考題目：課本：例題10-5、10-6、習題10-15、10-17作業：第15題145.循環過程循環過程的特征：E=0正循環：系統對外振動復習課15振動復習課15——簡諧運動微分方程簡諧運動——簡諧運動表達式1.簡諧運動的特征(1)動力學特征(2)運動學特征以上各式可作為簡諧運動的判據（具備其一即可）。16——簡諧運動微分方程簡諧運動——簡諧運動表達式1.3.描述簡諧運動的三個特征量：(1)角頻率

由振動系統本身的性質決定：2.簡諧運動的速度、加速度(2)振幅A和初相位如①

由初始條件(x0、v0)確定A和

②已知x0、且知v0的方向，確定初相位用旋轉矢量法。173.描述簡諧運動的三個特征量：(1)角頻率由振動系統簡諧運動求解的兩類問題第一類問題：證明物體作簡諧運動第二類問題：建立簡諧運動表達式描述簡諧運動的三個特征量：參考題目：課本：例題11-4、11-5、習題11-2、11-7作業：第15題18簡諧運動求解的兩類問題第一類問題：證明物體作簡諧運動第二簡諧運動的合成合振幅初相位合振動簡諧振動合振動加強合振動減弱兩個同方向同頻率簡諧運動的合成參考題目：課本：習題11-12、作業：第6題19簡諧運動的合成合振幅初相位合振動簡諧振動合振動加強合振動波動復習課20波動復習課201.平面簡諧波的波動表達式（波函數）設O點處質點的振動方程則沿x軸傳播的平面簡諧波的波動表達式（波函數）波動表達式還可表示為211.平面簡諧波的波動表達式（波函數）設O點波動表達式的物理意義(2)如果t給定（令t=t0），則波動表達式變為t0時刻的波形方程y是

t的函數。

y是

x的函數。(1)如果x給定（令x=x0），則波動表達式變為x0處質點的振動方程ytOx0處質點的振動曲線yxOut0時刻各質點的位移t022波動表達式的物理意義(2)如果t給波動中各質點振動的速度和加速度(3)

如果

x與

t都發生變化，則波動表達式包括了不同時刻的波形，它反映了波形的傳播。

y是

x和t的函數tOt+t不同時刻的波形參考題目：課本：例題12-2、12-3、習題12-6、12-8作業：第11、12、13、15題、23波動中各質點振動的速度和加速度(3)波節波節的位置

波腹波腹的位置駐波振幅2.駐波駐波方程2kk=0相鄰兩波腹（或波節）的距離參考題目：課本：習題12-16作業：第17題24波節波節的位置波腹波腹的位置駐波振幅3.多普勒效應波源或觀察者相對于介質運動時，而使觀察者接收到的波的頻率發生變化的現象，稱為多普勒效應

。符號的規定：

—

觀察者接收到的頻率；

—

波源的頻率；

v0

—觀察者的運動速度；

vS

—波源的運動速度；

u

—

波速。波源和觀察者相向運動時：v0取正，vS取正；波源和觀察者相背運動時：v0取負，vS取負;參考題目：課本：習題12-18、12-19作業：第8、9題253.多普勒效應波源或觀察者相對于介質運動時，而使觀(1)電磁波是橫波，三者互相垂直，且構成右手螺旋關系。對于平面電磁波有(5)電磁波的傳播速度(2)電磁波具有偏振性。平面電磁波的一般性質(3)

和都做周期性變化,且頻率相同，相位相同。

(4)在空間同一點任何時刻和量值關系滿足4.電磁波沿x軸正方向傳播的平面簡諧電磁波波動表達式參考題目：課本：習題12-20作業：第10題26(1)電磁波是橫波，在真空中沿著x軸正方向傳播的平面電磁波，其電場強度波的波動表達式是，則磁場強度波的波動表達式是：[]Dxzy真空中：例題27在真空中沿著x軸正方向傳播的平面電磁波，其光學復習課28光學復習課28楊氏雙縫干涉P由S1、S2發出的兩束光的波程差明條紋暗條紋1.雙縫干涉明、暗條紋的條件一、光的干涉29楊氏雙縫干涉P由S1、S2發出的兩束光2.雙縫干涉明、暗條紋位置明紋中心位置暗紋中心位置相鄰兩明（或暗）條紋間距為

k=0

k=1

k=-1第一條第一條零級明條紋第二條第二條k=0k=1參考題目：課本：例題13-1、13-2作業：第9、10、11題302.雙縫干涉明、暗條紋位置明紋中心位置暗紋中心位置相鄰兩明薄膜干涉(1)反射光的干涉一般情況下，薄膜上、下表面兩反射光線的光程差PC34E5B2LA1SD1.等傾干涉①

當n1<

n2

>n3時，上表面反射時有半波損失②

當n1

>

n2

<

n3時，下表面反射時有半波損失④

當n1<

n2

<

n3時，上下表面反射時均有半波損失③

當n1>

n2

>

n3時，上下表面反射時均無半波損失=0兩反射光的附加光程差的確定：31薄膜干涉(1)反射光的干涉一般情況下PC34E5B2LA1SD

當薄膜處在同一介質中時，兩反射光的光程差(2)透射光的干涉當薄膜處在同一介質中時，兩透射光線的光程差特例：當薄膜處在同一介質中，且光線垂直入射薄膜時：若兩反射光的光程差則兩透射光的光程差32PC34E5B2LA1SD當薄膜處在同一介質中時特例：當薄膜處在同一介質中，且光線垂直入射薄膜時：若兩反射光的光程差則兩透射光的光程差明紋暗紋等傾干涉明、暗條紋條件利用等傾干涉明、暗條紋條件，計算薄膜的厚度。參考題目：課本：例題13-3、13-7、習題13-4作業：第2題33特例：當薄膜處在同一介質中，且光線垂直入射薄膜時：若兩反射光且光線垂直入射劈尖時，劈尖上、下表面兩兩反射光的光程差n2.劈尖明紋暗紋=(2)

各級明、暗紋對應的劈尖膜厚度(3)

相鄰兩明(或暗)紋對應膜的厚度差(4)

相鄰兩明紋(或暗紋)的間距劈尖干涉條紋的特點:(1)

干涉條紋為平行于劈尖棱邊的等間距直條紋。干涉級隨膜的厚度而增加。當劈尖膜處于同一介質，bd參考題目：課本：例題13-6作業：第8、13題34且光線3.牛頓環當入射光垂直入射牛頓環裝置時，環狀空氣劈尖上、下表面兩反射光的光程差

ROOrdr明紋半徑暗紋半徑平凸透鏡的曲率半徑明環暗環參考題目：課本：作業：第5、6題353.牛頓環當入射光垂直入射牛頓環裝置時，環狀空氣劈(1)從反射光中觀測，牛頓環中心是亮點還是暗點？從透射光中觀測，中心是亮點還是暗點？

討論明紋暗紋可知d=0處滿足暗紋條件，故從反射光中觀測，牛頓環中心是暗點。暗紋明紋由兩反射光光程差滿足的干涉條件由兩透射光光程差滿足的干涉條件可知d=0處滿足明紋條件，故從透射光中觀測，牛頓環中心是亮點。(1)從反射光中觀測，(3)改變平凸透鏡與玻璃板間的距離，即改變膜的厚度，問干涉圓環將如何變化?作業：第5、6題平凸透鏡向上平移，空氣膜變厚，干涉圓環向環心收縮；平凸透鏡向下平移，空氣膜變薄，干涉圓環向外擴張。牛頓環干涉中，非線性變化，靠近中心小，l大；邊緣大，l小。所以牛頓環條紋內疏外密。(2)牛頓環屬于等厚干涉，為什么條紋間距不等？劈尖干涉中，相鄰明（或暗）條紋間距若n、不變，則l不變。37(3)改變平凸透鏡與玻璃板間的距離，BAfaPC當光線垂直入射單縫時，1.單縫衍射明暗紋條件P處衍射條紋的明暗取決于單縫邊緣兩光線的光程差O中央明紋明紋暗紋單縫的夫瑯禾費衍射二、光的衍射38BAfaPC當光線垂直入射單縫時2.單縫衍射圖樣的特點(1)

光強分布（如圖）(2)單縫衍射明、暗條紋的位置暗紋明紋中央明紋線寬度其它明紋寬度aPIfBA

k

Ok-x1-xk(3)明條紋的寬度L參考題目：課本：例題13-7作業：第20題392.單縫衍射圖樣的特點(1)光強分布（如圖）(2)

參考例題

波長為6000?的單色光垂直入射到縫寬0.2mm的單縫上，縫后用焦距為50cm的透鏡將衍射光會聚到屏幕上。求:(1)中央明紋的角寬度、線寬度；(2)第一級明條紋的位置及此時單縫處的波面可分為幾個半波帶？(3)第一級明條紋寬度。解(1)中央明紋的角寬度中央明紋的線寬度(2)

第一級明紋位置對應的衍射角由1?4740參考例題波長為6000?的單色光垂b亮度fBA)1)1x1第一級明條紋的位置由明紋衍射條件可知，對應1值有(3)第一級明條紋寬度對應1值，單縫處波面可分為3個半波帶。4741b亮度fBA)1)1x1第一級明條紋的位置由明紋衍射條2.光柵方程當光線垂直入射光柵時，P點出現明紋的條件是——光柵衍射明紋的條件光柵衍射1.光柵常數

d=a+bba光柵常數與光柵縫數/cm（或刻痕數/cm)成倒數關系。3.光柵缺級現象fddsin當衍射角的光線同時滿足時，滿足光柵方程的主明紋將消失，缺級的級數422.光柵方程當光線垂直入射光柵時，P點出參考題目：課本：例題13-10習題13-8作業：第23題43參考題目：課本：例題13-10習題13-8P1自然光????檢偏器線偏振光P2起偏器三、光的偏振光強為I1的線偏振光，透過檢偏器后的光強為

馬呂斯定律自然光透過起偏器后，出射光為線偏振光，出射光強為入射光強的一半。I0I2=？式中為入射到P2的線偏振光振動方向與P2偏振化方向的夾角。或兩偏振片偏振化方向間的夾角。——馬呂斯定律參考題目：課本：例題13-12習題13-23作業：第25、27、28題44P1自然光????檢偏器線偏振光P2實驗表明:反射光的偏振化程度和入射角有關。

布儒斯特定律當入射角

i等于某一特定值

，且滿足時，反射光為完全偏振光，且只有垂直于入射面的光振動。——布儒斯特定律當入射角i為布儒斯特角iB時，有自然光空氣玻璃完全偏振光參考題目：作業：第30、31、32題45實驗表明:反射光的偏振化程度和入射角有關。

量子物理

復習課46量子物理

復習課46光電效應1.光子的能量2.光電效應方程4.截止頻率0（紅限）5.遏止電勢差Ua3.逸出功光電效應方程AVKA-

+

當光照射在某些金屬表面上時，有可能使金屬中的電子逸出金屬表面，這種現象稱為光電效應。光強較弱光強較強光電效應的伏安特性曲線O47光電效應1.光子的能量2.光電效應方程4.截止頻率參考題目：課本：例題14-3習題14-4、14-5作業：第1、7題48參考題目：課本：例題14-3習題14-4、14-5——康普頓效應康普頓效應X射線在石墨體上散射時，散射線中除有與入射線波長0相同的射線之外，還有波長>0的射線。波長的偏移量=-0X射線在石墨體上散射時，X射線的光子與散射物質中的電子發生彈性碰撞過程中，光子與電子組成的系統能量守恒、動量守恒：康普頓效應的定量計算49——康普頓效應康普頓效應X射線在入射光子e反沖電子散射光子電子系統能量守恒系統動量守恒因電子是與光子發生作用，電子質量①③②④x方向:y方向:50入射光子e反沖電子散射光子電子系統能量守恒系統動量守恒因電子聯立解①②③④式可得散射波長的偏移量——康普頓散射公式——電子的康普頓波長注意：反沖電子的動能

參考題目：課本：例題14-4習題14-6、14-10作業：第9題51聯立解①②③④式可得散射波長的偏移量——康普頓散射公式

在康普頓散射實驗中，當能量為0.50MeV的X射線的光子射中一個靜止電子時，該電子獲得的動能為0.20MeV，求散射光子的能量、波長、動量。解X射線的光子與電子時碰撞過程中，二者組成的系統能量守恒，有散射光子的能量0e入射光子

0散射光子參考題目52在康普頓散射實驗中，當能量為0.50MeV可得散射光子的波長散射光子的動量53可得散射光子的波長散射光子的動量53波長0=1.010-10m的X光射線的光子與靜止的自由電子作彈性碰撞，在與入射角成90o角的方向上觀察，求(1)散射光子的波長；(2)反沖電子的動能？(3)在碰撞中，光子的能量損失了多少？解(1)17散射光子波長由康普頓散射公式可得散射光子波長的增量=0參考題目54波長0=1.010-10m的X由上式得反沖電子的動能(2)

光子與電子作彈性碰撞，系統能量守恒有

(3)

根據能量守恒，光子損失的能量應等于反沖電子的動能，即55由上式得反沖電子的動能(2)光子與電子作彈性碰撞，系統能氫原子光譜玻爾理論1.氫原子光譜的普遍公式當k=1,2,,——里德伯公