大学物理总复习下册

第九章气体动理论摩尔气体常量理想气体物态方程一：k

称为玻耳兹曼常量一、理想气体物态方程、压强公式的应用理想气体物态方程二：二、分子的动能、系统的内能理想气体气体压强公式：理想气体温度公式总复习总复习1气体处于平衡态时，分子的任何一个自由度的平均动能都等于，这一结论叫做能量按自由度均分定理或能量均分定理．能量均分定理：

某种刚性气体分子的平动自由度为，

分子的平均平动动能为

，转动的自由度为，分子的平均转动动能为,分子总的自由度为，分子平均总动能为.

双原子气体分子，平动自由度为

，分子的平均平动动能为，分子总的自由度为

,分子平均总动能为.,转动的自由度为

，分子的平均转动动能为质量为m，摩尔质量为M的理想气体的内能为总复习总复习2刚性分子的自由度三、由麦克斯韦速率分布函数导出的三个速率公式的物理意义和应用

（2）平均速率（1）最概然速率（3）方均根速率总复习总复习3四、平均自由程和碰撞频率

平均自由程平均碰撞频率最概然速率是反映速率分布特征的物理量．

（1）对同一种气体，温度升高，最概然速率vp增大，在速率分布曲线上的最大值向v增加的方向移动，曲线变平坦.(2)在同一温度下，分子质量（或气体的摩尔质量）越大，vp越小.

平均碰撞频率和平均自由程的关系总复习总复习4（1）对同一种气体，温度升高，最概然速率vp增大，在速率分布曲线上的最大值向v增加的方向移动，曲线变平坦.(2)在同一温度下，分子质量（或气体的摩尔质量）越大，vp越小.

解：（波尔兹曼常量，氮气的摩尔质量，普试气体常量）1.(09-10-1试卷)容器中有1mol氮气，压强为1.33Pa,温度为7,则（1）1m3中氮气的分子数为_________；（2）容器中氮气的密度为_________________；（3）1m3中氮气的总平动动能为___________；总复习总复习52.如图示两条曲线分别表示氢气和氧气在同一温度下的麦克斯韦速率分布曲线，从图上数据求出两气体最概然速率.2000解:总复习总复习6作业：1，2,3，4，5，6，7,9,10，11,12总复习总复习7第十章热力学基础理想气体等值、绝热过程中的公式过程特征过程方程吸收的热量Q对外做功W内能的增量△E等体等压等温绝热常量常量常量或或或或热力学第一定律,对理想气体物态方程

总复习总复习8（1）计算热机的效率有两个公式或（2）判断吸热和放热的方法：是净功；是循环过程放出的总热量；是循环过程吸收的总热量；三者都取绝对值.总复习总复习9等体过程：等压过程：等温过程：总复习总复习101423

1.1mol氦气经过如图所示的循环过程，其中,求1—2、2—3、3—4、4—1各过程中气体吸收的热量和热机的效率.解:,由理想气体物态方程得,过程1—2：过程2—3：,已知,,,总复习总复习11过程3—4：,,1423,,氦气是单原子分子气体法二：总复习总复习122.(09-10-1试卷)一定量的理想气体经历如图所示的循环过程，A→B和C→D是等压过程，B→C和D→A是绝热过程.已知：TC=300K,TB=400K.试求：（1）这循环是不是卡诺循环？为什么？（2）此循环的效率.ABCDVpO思路：或用哪一个简单？解：总复习总复习13作业：9,10，11，12，13，14，15一、热力学第一定律在定温、定容、定体、绝热中的应用计算循环效率（★大题）二、卡诺循环的简单计算

卡诺热机效率总复习总复习14第十一章简谐运动一、会写物体做简谐振动的表达式总复习总复习15

振幅、频率(或周期)以及相位这三个量是描述简谐运动的三个特征量，只要这三个量被确定，简谐运动也就完全被确定.在这三个特征量中，角频率取决于系统本身的性质，而振幅和初相则由初始条件决定.简谐运动的运动方程,,对于弹簧振子，得用旋转矢量求初相位简谐运动是等幅运动初始条件，，，决定和.总复习总复习16(取或)法（一）：法（二）：，三、两个同方向同频率简谐运动的合成合振幅合振动的初相位17总复习总复习

（课本P.66例）物体沿Ox轴作简谐运动，平衡位置在坐标原点O，A=0.12m,T=2s.当t=0时,物体的位移x=0.06m,且向Ox轴正向运动。求:（1）此简谐运动的表达式；（2）物体的速度和加速度的表达式;（3）物体从x=-0.06m处向Ox轴负方向运动，到第一次回到平衡位置所需的时间.解:

（1）设简谐运动运动方程A=0.12m,由题意知方法一（解析法）：代入简谐运动运动方程，得又因为，例9-618总复习总复习所以简谐运动运动方程为：方法二（旋转矢量法）：

物体向x正方向运动ot/sx/cm142

一个作简谐运动的物体，其振动曲线如图所示。求角频率、初相及简谐运动的表达式.例9-719总复习总复习ot/sx/cm142解:设物体的简谐运动表达式为由振动曲线可知由旋转矢量图可知同样由旋转矢量知从t=0s转到t=1s所以角频率为

则简谐运动表达式为

20总复习总复习21总复习总复习作业：3、4、5、6、9、10、11第十一章波动一、波程差和相位差的关系沿x轴传播的平面简谐波的波动表达式可写为波沿x轴正方向传播取“-”号；波沿x轴负方向传播取“+”.利用和可得波动表达式的几种不同形式：角波数二、准确写出机械振动和机械波的方程式（★大题）若已知距坐标原点O振动表达式22总复习总复习若已知距坐标原点O为xo的Q点振动表达式沿x轴传播的平面简谐波的波动表达式三、能将所给驻波的表达式写成标准形式，从而求得相应的物理量两波的合成波

设频率相同,振幅相同的右行波和左行波（取初相位均为零),其波动表达式分别为:23总复习总复习四、多普勒效应公式的应用观察者向着波源运动时v0取正号；观察者远离波源运动时v0取负号；波源向着观察者运动时vs取负号；波源远离观察者运动时vs取正号.五、应用电磁波的性质判断问题

(1)电磁波是横波，三者互相垂直，构成右手螺旋关系.(2)

和都作周期性变化，且频率相同，相位相同.(3)和数值成比例

24总复习总复习O20160801.(09-10-1试卷)图示一平面余弦波在t=0s和t=2s时刻的波形图.已知波速为u,求（1）坐标原点处介质质点的振动方程；（2）该波的波动表达式.解:

（1）波由右向左传播设O

点的振动表达式为O由旋转矢量法得25总复习总复习2.(例12-3)

一平面简谐波以200m·s-1的波速沿x轴正方向传播，已知坐标原点O处质点的振动周期为0.01s，振幅为0.02m，在t=0时刻，其正好经过平衡位置且向负方向运动。求：(1)以O为坐标原点的波动表达式；(2)距原点2m处的质点的振动表达式；(3)若以2m

处为坐标原点，写出波动表达式。分析:

振动表达式由已知求出波动表达式26总复习总复习由已知得

=2/T=200

rad/s，因为u=200m/s设原点处质点的振动表达式为解:(1)由旋转矢量法得A=0.02m原点处的振动表达式为该波波动表达式O27总复习总复习

(2)将x=2m

代入波动表达式①得该质点的振动表达式

(3)利用x=2m

处的振动表达式②可得以2m

处为坐标原点的波动表达式为28总复习总复习3.(例12-5)

已知沿x轴正向传播的平面波在的波形，周期T=3s.求出O点处质点的振动表达式和该波的波动表达式.x/cm-510y/cmO30u解：设O

点的振动表达式为由题意可知oy(m)且有v<0.则29总复习总复习所以O点处质点的振动表达式为

所以波动表达式为x/cm-510y/cmO30u由图可知：则30总复习总复习4.(作业1015)解：,设原点处质点的振动表达式为,原点处质点的振动表达式为oy(m),(1)O-AP1.031总复习总复习根据上式直接写出波动表达式为

(2)32总复习总复习5.(例12-6)

有一波长为2m的平面简谐波沿x轴负向传播，图为x=1m处质点的振动曲线。求此平面简谐波的波动表达式.

解：设x=1m处质点的振动表达式为由振动曲线可知oy(m)O0.10.020.2由旋转矢量可得x=1m处质点的振动表达式为

根据上式直接写出波动表达式为

33总复习总复习6.(09-10-1试卷)（作业7）两列波在一根很长的弦线上传播，其波动方程为

则合成波的驻波方程为_______________________________；在x=0至x=10.0m内波节的位置是____________________；波腹的位置是_______________________________________．

34总复习总复习x=1m，3m，5m，7m，9m

x=0m，2m，4m，6m，8m，10m

节35总复习总复习7.（作业17）解：(1)(2)(3)36总复习总复习8.（例题12-12

）沿x轴传播的平面电磁波，电场强度的波动方程为磁场强度的波动方程为A、B、D、C、D、C、√37总复习总复习9.(09-10-1试卷)在真空中沿z轴正方向传播的平面电磁波的磁场强度波的表达式为电场强度的波动方程为则它的电场强度波的表达式为__________________________.,解：38总复习总复习,8.（作业10）5.(09-10-1试卷)一列火车以20m/s的速度行驶，若机车汽笛的频率为600Hz,一静止观测者在机车前和机车后所听到的声音频率分别为____________和___________(设空气中的声速为340m/s).解：已知当火车驶近观察者时，观察者听到的频率为39总复习总复习当火车远离观察者时，观察者听到的频率为作业:

2，4，7,8,

9,

10，11，12,13，14,15,1740总复习总复习第十一章光学一、由杨氏双缝干涉的光程差、各级明、暗条纹中心位置的确定明纹中心位置暗纹中心位置可得干涉加强

干涉减弱条纹间距三、薄膜干涉、增透膜、增反膜的应用41总复习总复习光线垂直入射，（1）薄膜处于同一种介质中或入射角（2）薄膜处于不同种介质中a.42总复习总复习b.c.d.43总复习总复习四、劈尖干涉：用明、暗条纹条件求某级条纹处对应劈尖层的厚度（★大题）明纹暗纹=任意两相邻暗纹(或明纹)的间距

l

相邻两暗纹(或明纹)对应的劈尖膜的厚度差

d

dl

44总复习总复习

1.（09-10-1试卷）

在双缝干涉实验中，光的波长为600（1nm=10-9m）,双缝间距为2mm，双缝与屏幕距的间距为300

cm，在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为

(A)4.5mm

(B)0.9mm

(C)1.2mm(D)3.1mm2.（09-10-1试卷）一束波长为

＝600nm（1nm=10-9m）的平行单色光垂直入射到折射率为n=1.33的透明薄膜上，该薄膜是放在空气中的.要使反射光得到最大限度的加强，薄膜最小厚度应为_____________nm.解：薄膜处在同一种介质中，一定有附加光程差，由明条纹条件薄膜厚度为45总复习总复习463.(09-10-1试卷)

波长为

的单色光垂直照射到折射率为的劈形膜上，如图所示，图中，观察反射光形成的干涉条纹.(1)从劈形膜O处开始向右数起，第五条暗纹中心对应的薄膜厚度是多少？（2）相邻两明纹对应的薄膜的厚度差是多少？暗条纹条件为O第五条暗纹处k=4，薄膜厚度为解：（1），厚度为d处两束反射光的光程差为总复习总复习47明条纹条件为明条纹对应的薄膜厚度为相邻两明纹对应的薄膜的厚度差为五、单缝衍射中的计算（★大题）中央明纹中心明纹中心暗纹中心总复习总复习中央明纹的宽度其它明纹的宽度----光栅方程光栅多光束干涉：单缝衍射：----缺级条件六、光栅衍射中的计算（光栅方程、缺级条件)（★大题）

缺级级数：48总复习总复习4.(09-10-1试卷)一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹。若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明条纹一侧的两条明纹分别是第______级和第______级谱线.第二级缺级，观察到的是第一级和第三级谱线解:

缺级级数一三49总复习总复习504.(09-10-1试卷)(1)在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长λ1=400nm

，λ2=760nm().已知单缝宽度，透镜焦距f=50cm.求两种光第一级衍射明条纹中心间距.

(2)若用光栅常数为的光栅代替狭缝，其他条件和上一问相同，求两种光第一级主极大之间的距离.

解:

（1）（λ红-λ紫）x1红-x1紫总复习总复习(2)（λ红-λ紫）x1红-x1紫七、马吕斯定律的应用八、布儒斯特定律的应用P1自然光••••

检偏器线偏振光P2

起偏器51总复习总复习（1）反射光和折射光互相垂直.玻璃空气

(2)根据光的可逆性，当入射光以角从介质入射于界面时，此角即为布儒斯特角。玻璃52总复习总复习

4.(09-10-1试卷)使一光强为I0

的平面偏振光先后通过两个偏振片P1和P2.P1

和P2

的偏振化方向与原入射光光失量的夹角分别是和，则通过这两个偏振片后的光强I是（A）（B）（C）（D）（E）53总复习总复习

5.(09-10-1试卷)自然光以60°的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则知折射光（Ａ）完全线偏振光且折射角为30°；（Ｂ）部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为的介质时，折射角为30°；（Ｃ）部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角；（Ｄ）部分偏振光，且折射角为30°

.54作业:2、3、7、8、9、10、11、12、15、17-26、25-32总复习总复习第十四章量子物理光电效应方程O截止频率一、光电效应：方程、红限、遏止电压、逸出功的计算截止电压截止电压和光照频率成线性关系总复习总复习55总复习总复习56

假设一

电子在原子中，可以在一些特定的轨道上运动而不辐射电磁波，这时原子处于稳定状态（定态），并具有一定的能量.量子化条件:频率条件:

假设二

电子以速度在半径为的圆周上绕核运动时，只有电子的角动量

等于

的整数倍的那些轨道是稳定的.主量子数

假设三

当原子从高能量的定态跃迁到低能量的定态时，要发射频率为的光子.二、氢原子光谱：根据氢原子能级公式求出发生能级跃迁时对应的谱线的波长（在巴尔末系中）总复习总复习57波数：

里德伯常量：

里德伯公式：单位长度内所含有的完整波的个数.

氢原子能级公式氢原子能级公式总复习总复习58基态能量:激发态能量:

（电离能）玻尔半径能量守恒：动量守恒：三、康普顿关系式、动量、能量守恒关系计算总复习总复习59康普顿波长

康普顿公式（普朗克常量，电子静止质量

）总复习总复习601.(09-10-1试卷)钨的红限波长是230nm(1nm=10-9m)，用波长为180nm的紫外光照射时，从表面逸出的电子的最大