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1,2,气体动理论复习课,3,2.能量按自由度均分定理,气体分子任一自由度均分到的平均动能都等于,分子总平均动能,理想气体的内能改变量,理想气体的内能,分子的平均平动动能,1.理想气体物态方程,4,3.麦克斯韦分子速率分布,分子速率分布函数,分子速率分布曲线,最概然速率,气体分子的自由度,单原子分子i=3双原子刚性分子i=5多原子刚性分子i=6,5,结论：同一气体温度越高，分子的最概然速率越大。,结论：同一温度下，分子质量小的气体，分子的最概然速率大。,6,热力学基础复习课,7,1.几个概念,准静态过程功的计算,理想气体内能及内能的改变量,定体摩尔热容：,定压摩尔热容：,比热容比,8,2.热力学第一定律,定律中的符号约定,+,系统吸热,系统放热,系统内能增加,系统内能减少,系统对外界做功,外界对系统做功,3.热力学第一定律在理想气体等值过程、绝热过程中的应用,9,等温,等压,等体,绝热,T=常量,pV=C,0,0,0,p=常量,V=常量,Q=0,记忆方法,10,5.循环过程,循环过程的特征：,E=0,正循环：系统对外做功,热机效率,W0,循环过程的功：,注：Q2取绝对值,11,大题：一般循环（三个等值过程，绝热过程，循环效率）小题：1、理想气体的物态方程及内能（物态方程的两种表示形式、能量均分定理）2、麦克斯韦速率分布曲线。最概然速率,12,振动复习课,13,简谐运动微分方程,一、简谐运动,简谐运动表达式,1.简谐运动的特征,(1)动力学特征,(2)运动学特征,以上各式可作为简谐运动的判据（具备其一即可）。,14,3.描述简谐运动的三个特征量：,(1)角频率由振动系统本身的性质决定：,2.简谐运动的速度、加速度,(2)振幅A和初相位,如,由初始条件(x0、v0)确定A和,已知x0、且知v0的方向，确定初相位用旋转矢量法。,15,简谐运动求解的两类问题,第一类问题：证明物体作简谐运动,简谐运动的判据,第二类问题：建立简谐运动表达式,描述简谐运动的三个特征量：,16,二、简谐运动的合成,合振幅,初相位,合振动,简谐振动,合振动加强,合振动减弱,1.两个同方向同频率简谐运动的合成,17,简谐运动小题：1、简谐运动的合成（同方向同频率的合成),公式法,旋转矢量法,参考复习作业：6,18,简谐运动的基本特征（1）运动学特征,（或）,大题：1、证明物体做简谐运动（要求：掌握基本步骤）,19,波动复习课,20,一、平面简谐波的波动表达式（波函数）,设O点处质点的振动方程,则沿x轴传播的平面简谐波的波动表达式（波函数）,波动表达式还可表示为,21,波动表达式的物理意义,(2)如果t给定（令t=t0），则波动表达式变为t0时刻的波形方程,y是t的函数。,y是x的函数。,(1)如果x给定（令x=x0），则波动表达式变为x0处质点的振动方程,22,波动中各质点振动的速度和加速度,(3)如果x与t都发生变化，则波动表达式包括了不同时刻的波形，它反映了波形的传播。,y是x和t的函数,不同时刻的波形,23,波节,波节的位置,波腹,波腹的位置,注：以上两公式只适用于初相位为零的两列波合成的驻波。,驻波振幅,二、驻波,驻波方程,k,相邻两波腹（或波节）的距离,24,三、多普勒效应,波源或观察者相对于介质运动时，而使观察者接收到的波的频率发生变化的现象，称为多普勒效应。,符号的规定：,观察者接收到的频率；波源的频率；,v0观察者的运动速度；vS波源的运动速度；,u波速。,波源和观察者相向运动时：v0取正，vS取正；,波源和观察者相背运动时：v0取负，vS取负;,25,四、电磁波,沿x轴正方向传播的平面简谐电磁波波动表达式,平面电磁波的一般性质,(1)电磁波是横波。E、H、u相互垂直，构成右手螺旋关系。,(3)E和H同相位。在任何时刻同一地点的E和H都是同步变化的。,(4)在空间同一点处和量值满足关系：,对于平面电磁波有,真空中:,(5)电磁波传播速度,(2)电磁波具有偏振性。,26,波动小题：1、驻波（驻波形成的推导、驻波方程)2、电磁波的性质（类似作业）3、多普勒效应（公式）大题:根据已知条件，求波动方程（振动方程、波动方程、会找原点的振动方程）,27,光学复习课,28,杨氏双缝干涉,由S1、S2发出的两束光的波程差,明条纹,暗条纹,1.双缝干涉明、暗条纹的条件,一、光的干涉,29,2.双缝干涉明、暗条纹位置,明纹中心位置,暗纹中心位置,相邻两明（或暗）条纹间距为,30,薄膜干涉,(1)反射光的干涉,干涉加强（明纹）,干涉减弱（暗纹）,一般情况下，薄膜上、下表面两反射光线的光程差,1.等倾干涉,若光线垂直入射薄膜时：,31,当n1n3时，上表面反射时有半波损失,当n1n2n3时，下表面反射时有半波损失,当n1n3时，上下表面反射时均无半波损失,两反射光的附加光程差的确定：,特例：,当薄膜处在同一介质中时：,若光线垂直入射薄膜时：,32,2,(2)透射光的干涉,当薄膜处在同一介质中时，两透射光线的光程差,比较薄膜处在同一介质中时两反射光线的光程差,同一薄膜对某波长反射光干涉加强，对该波长的透射光干涉减弱；反之亦然，两者互补，满足能量守恒定律。,33,且光线垂直入射劈尖时，劈尖上、下表面两两反射光的光程差,2.劈尖,明纹,暗纹,(2)各级明、暗纹对应的劈尖膜厚度,(3)相邻两明(或暗)纹对应膜的厚度差,(4)相邻两明纹(或暗纹)的间距,劈尖干涉条纹的特点:,(1)干涉条纹为平行于劈尖棱边的等间距直条纹。干涉级随膜的厚度而增加。,当劈尖膜处于同一介质，,34,当光线垂直入射单缝时，,1.单缝衍射明暗纹条件,P处衍射条纹的明暗取决于单缝边缘两光线的光程差,O,中央明纹,明纹,暗纹,单缝的夫琅禾费衍射,二、光的衍射,35,2.单缝衍射图样的特点,(1)光强分布（如图）,(2)单缝衍射明、暗条纹的位置,暗纹,明纹,中央明纹线宽度,其它明纹宽度,-x1,-xk,(3)明条纹的宽度,L,36,2.光栅方程,当光线垂直入射光栅时，P点出现明纹的条件是,光栅衍射明纹的条件,光栅衍射,1.光栅常数,d=a+b,光栅常数与光栅缝数/cm（或刻痕数/cm)成倒数关系。,3.光栅缺级现象,当衍射角的光线同时满足,时，满足光栅方程的主明纹将消失，缺级的级数,37,三、光的偏振,光强为I1的线偏振光，透过检偏器后的光强为,马吕斯定律,自然光透过起偏器后，出射光为线偏振光，出射光强为入射光强的一半。,I0,I2=？,式中为入射到P2的线偏振光振动方向与P2偏振化方向的夹角。,或两偏振片偏振化方向间的夹角。,马吕斯定律,38,实验表明:反射光的偏振化程度和入射角有关。,布儒斯特定律,当入射角i等于某一特定值，且满足,时，反射光为完全偏振光，且只有垂直于入射面的光振动。,布儒斯特定律,当入射角i为布儒斯特角iB时，有,39,大题：1、劈尖干涉（干涉条件、会写光程差（注意判断有无半波损失）、条纹特点（膜厚度，条纹间距）2、光栅（光栅方程、缺级方程；类似作业）小题：1、双缝干涉（干涉条件、明、暗条纹位置及条纹间距）2、薄膜干涉（干涉条件；会写光程差（注意判断有无半波损失）3、单缝衍射（衍射条件、条纹位置及明条纹宽度）4、马吕斯定律5、布儒斯特定律,40,量子物理复习课,41,一、光电效应,1.光电效应的实验规律,(2)饱和光电流随入射光强增大而增大；,(3)遏止电势差Ua与入射光频率具有线性关系；,(4)光电效应具有“瞬时性”。,2.爱因斯坦光量子理论,光子的能量,爱因斯坦光电效应方程,3.光的波粒二象性,(1)截止频率0（或红限频率）；,42,1.康普顿效应,二、康普顿效应,X射线在石墨体上散射时，散射线中除有与入射线波长0相同的成分外，还有波长0的成分。,光子理论解释：康普顿效应是入射光子与原子内电子发生弹性碰撞的结果。,碰撞过程中，系统的能量守恒、动量守恒。,电子,43,能量守恒,动量守恒,考虑电子是与光子发生作用，电子质量,44,联立解式可得散射波长的偏移量,康普顿散射公式,电子的康普顿波长,注意：反冲电子的动能,45,质量为m的粒子以速度v匀速运动时，具有能量E和动量p时，从波动性方面来看，它具有频率和波长，这些量之间的关系满足,与该粒子相联系的平面单色波的波长为,德布罗意公式,三、德布罗意波,46,大题：康普顿效应（能量守恒、康普顿波长散射公式）小题：1、光电效应（光电效应方程，最大初动能与遏止电势差，逸出功与红限的关系）2、德布罗意波,
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