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1、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
2、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,W 0,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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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n1 n3时，上表面反射时有半波损失, 当
8、n1 n2 n3时，下表面反射时有半波损失, 当n1 n2 n3时，上下表面反射时均有半波损失, 当n1 n2 n3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
9、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
10、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
11、 ，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
12、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,