东南大学大学物理(下)总复习PPT

大学物理（下）总复习2013-1-2

光学热力学基础

气体动理论量子物理

专题1、考试范围～10％～55％～30％5％2.考试时间2013-01-9(星期四)上午9：00—11：00地点：教6－教师休息室3.答疑时间：1月8日9：00—11：3012：30—17：004.其他答疑方式：QQ：911781852、Email:zyfghe@手机信：zhangyongseu2013一、知识结构热学序

号内

容类别说明和建议1平衡态、态参量、热力学第零定律A

对于中学物理介绍得比较多的气体宏观规律，如气体的状态方程、热力学第一定律等应注意展开适度，减少不必要的重复。温度是热学的重要概念，除了说明温度的统计意义外，还应讲述为其提供实验基础的热力学第零定律。注重讲授大量粒子组成的系统的统计研究方法和统计规律，以及热现象研究中宏观量与微观量之间的区别与联系。通过理想气体的压强和气体分子平均自由程等公式的建立以及气体范德瓦耳斯方程的导出，进一步讲授科学研究的建模方法。要强调热力学第二定律的重要性，使学生理解和掌握熵和熵增加原理是自然界（包括自然科学和社会科学）最为普遍实用的定律之一。2理想气体状态方程A3准静态过程、热量和内能A4热力学第一定律、典型的热力学过程A5多方过程B6循环过程、卡诺循环、热机效率、致冷系数A7热力学第二定律、熵和熵增加原理、玻尔兹曼熵关系式A8范德瓦耳斯方程B9统计规律、理想气体的压强和温度A10理想气体的内能、能量按自由度均分定理A11麦克斯韦速率分布律、三种统计速率A12玻耳兹曼分布B13气体分子的平均碰撞频率和平均自由程A量子物理基础序号内

容类别说

明

和

建

议1黑体辐射、光电效应、康普顿散射A

突出讲授光的波粒二象性的物理思想，对中学已讲解的光电效应可适当简化，避免不必要的重复。

本部分重点介绍量子力学的基本原理，帮助学生建立物质波粒二象性和量子化的概念，这是从经典物理到量子物理过渡的重要阶梯。理解微观物质的描述方式和波函数的统计意义，并通过一维无限深势阱的量子力学描述以及与经典驻波的比照，帮助学生理解波函数和薛定谔方程是量子力学状态描述的手段。

注意通过几个重要实验和模型，给出量子力学作为新理论创立和发展的过程以及人们对物质世界认识不断深化的过程，给学生以创新思维和探究精神的启迪。2戴维孙-革末实验、德布罗意的物质波假设A3玻尔的氢原子模型B4夫兰克-赫兹实验、原子里德堡态、对应原理B5波函数及其概率解释A6不确定关系A7薛定谔方程A8一维无限深势阱A9一维谐振子B10一维势垒、隧道效应、电子隧道显微镜A11氢原子的能量和角动量量子化A12电子自旋：施特恩-盖拉赫实验A13泡利原理、原子的壳层结构、元素周期表Ahh二、典型题目分析评析：掌握热力学第一定律；会计算等值和绝热等准静态过程的热量、体积功和内能；会计算热机效率（致冷机致冷系数）1.下图为一循环过程的p-V曲线。该循环是由等温、等容、等压和绝热四个过程构成，且其工作物质为刚性双原子分子理想气体。已知a点的压强为p0，体积为V0，b点和c点的体积都为V1，而d点的体积为V2。在从a点到b点的过程中，系统从外界吸收的热量为

，外界对系统作功为

；在从b点到c点的过程中，系统从外界吸收的热量为

，外界对系统作功为

；在从c点到d点的过程中，系统从外界吸收的热量为

，外界对系统作功为

；在从d点到a点的过程中，系统从外界吸收的热量为

，外界对系统作功为

。2.下图中为一次光电效应实验中得出的遏止电压与入射光频率之间的函数曲线。（1）求证对不同材料的金属，AB线的斜率相同；（2）由图上数据求出普朗克常数h.评析：掌握光电效应实验公式、爱因斯坦方程以及两者关系。

3.

一如用能量为的电子轰击基态氢原子时，可能产生哪些谱线？绘出能级跃迁的示意图。并指出有几条属于可见光谱？评析：掌握氢原子能级公式、能级图、能级跃迁条件基态激发态自由态

4.

粒子在一维无限深势阱中运动，其波函数为评析：理解并掌握一维无限深势阱的定态薛定谔方程求解过程和结论；理解波函数的统计意义。求：（1）该粒子的最低能量；（2）粒子处于第一激发态时的几率最大位置及该几率最大值；（3）粒子处以第一激发态时，在区间内找到粒子的概率是多少？答案1.两个完全相同的气缸内盛有同种气体，且具有相同的初始状态。今使它们分别作绝热压缩至相同的体积，其中气缸1内的压缩过程是非准静态过程，而气缸2内的压缩过程是准静态过程。比较两种情况的温度变化：（A）气缸1内的气体温度更高一些；（B）气缸2内的气体温度更高一些；（C）两个气缸中的气体温度一样高；（D）无法确定；5.证明:（1）两条绝热线（等温线）不相交。（2）热力学第二定律的两种表述等价。（1）反证法，假设相交，则能构成一循环过程，违背热力学第一定律；（2）反证法，假设一种表述不成立，则通过构造一个复合热机（复合致冷机），得到另一种表述也不成立。三、专题混沌是非线性系统特有的现象，是确定系统内在随机性的体现，其运动