大学物理(下)知识点、重点及难点

PAGEPAGE8《大学物理》（下）知识点、重点及难点气体分子动理论知识点：理想气体状态方程在平衡态下，，普适气体常数玻耳兹曼常数理想气体的压强公式温度的统计概念能量均分定理每一个自由度的平均动能为1/(2KT)。一个分子的总平均动能为。摩尔理想气体的内能。速率分布函数麦克斯韦速率分布函数三种速率最概然速率平均速率方均根速率6．分子刚性球模型7．气体分子的平均自由程重点：理想气体状态方程的意义，利用它解有关气体状态的问题。理想气体的微观模型和统计假设，掌握对理想气体压强的推导。理想气体压强和温度的统计意义。能量均分定理的意义及其物理基础，由它推导出理想气体内能公式。速率分布函数及其麦克斯韦速率分布律的意义。会计算三种速率的统计值。难点：理想模型的假设。速率分布函数的统计意义和物理解释。应用分布函数计算各种量的平均值。热力学基础知识点：准静态过程：在过程进行中的每一时刻，系统的状态都无限接近于平衡态。体积功：准静态过程中系统对外做的功为，热量：系统与外界或两个物体之间由于温度不同而交换的热运动能量。热力学第一定律，热容量定压摩尔热容量定容摩尔热容量迈耶公式比热容比气体的绝热过程，绝热自由膨胀：内能不变，温度复原。循环过程热循环（正循环）：系统从高温热源吸热，对外做功，同时向低温热源放热。效率致冷循环（逆循环）：系统从低温热源吸热，接受外界做功，向高温热源放热。致冷系数：卡诺循环：系统只和两个恒温热源进行热交换的准静态循环过程。卡诺正循环效率卡诺逆循环致冷系数不可逆过程：各种实际宏观过程都是不可逆的，且它们的不可逆性又是相互沟通的。如功热转换、热传导、气体自由膨胀等都是不可逆过程。热力学第二定律克劳修斯表述：热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。开尔文表述：任何循环动作的热机只从单一热源吸收热量，使之完全变成有用功，而不产生其它影响是不可能的。微观意义：自然过程总是沿着使分子运动向更加无序的方向进行。热力学概率：与同一宏观态对应的所含有的微观状态数。自然过程沿着向增大的方向进行，平衡态相应于一定宏观条件下热力学概率最大的状态。玻耳兹曼熵公式可逆过程：无摩檫的准静态过程是可逆过程。克劳修斯熵公式，熵增加原理：对孤立系统：对孤立系统的各种自然过程。：对孤立系统的可逆过程。这是一条统计规律。重点：准静态过程、体积功、热量、内能等概念，功、热量和内能的微观意义，掌握其计算。热力学第一定律的意义，利用它分析和计算理想气体各过程。热容量的概念，直接计算理想气体各过程的热量传递。循环过程的概念及热循环、致冷循环的能量转换特征，能计算效率和致冷系数。卡诺循环的特征，卡诺正循环效率和逆循环致冷系数的计算。实际宏观过程的不可逆性。热力学概率的意义及它和实际过程进行方向的关系。熵的概念，熵增加原理是热力学第二定律的数学表达式。难点：热容量的概念，和在不同过程中热容量的计算。2．熵和熵增加原理。振动学基础知识点：简谐振动方程振幅A：取决于振动的能量（初始条件）。角频率：取决于振动系统本身的性质。初相位：取决于初始时刻的选择。振动相位t+：表示振动物体在t时刻的运动状态。：初相位，即t=0时刻的相位。简谐振动的运动微分方程弹性力或准弹性力角频率：，A与由初始条件决定： ，简谐振动能量，，同一直线上两个同频率简谐振动的合成合振幅： 同相：，反相：，，重点：简谐振动的特点，以及简谐振动方程中各物理量——振幅A，角频率，初相位，相位（t+）的意义；简谐振动的旋转矢量表示法；由已知初始条件建立简谐振动方程，以及由已知简谐振动方程确定物体的位置、速度、加速度的方法；在同一直线上两个同频率简谐振动的合成规律。难点：相位，初始相位的理解和求解；建立简谐振动方程,简谐振动的合成；拍和拍频。波动学基础知识点：机械波产生的条件：波源和媒质。通过各质元的弹性联系形成波。波的传播是振动相位的传播，沿波的传播方向，各质元振动的相位依次落后。波速u，波的周期T及波长的关系，平面简谐波的表达式（设座标原点O的振动初相位为）波的传播是能量的传播平均能量密度平均能流密度即波的强度波的干涉干涉现象：几列波叠加时合成强度在空间有一稳定分布的现象。波的相干条件：频率相同，振动方向相同，相位差恒定。干涉加强条件：干涉减弱条件：驻波：两列振幅相同的相干波，在同一直线上沿相反方向传播时形成驻波。波节：振幅恒为零的各点。波腹：振幅最大的各点。相邻两波节之间各点振动相位相同，同一波节两侧半波长范围内，相位相差，即反相。驻波的波形不前进，能量也不向前传播。只是动能与势能交替地在波腹与波节附近不断地转换。半波损失：波从波疏媒质（u较小）传向波密媒质（u较大），而在波密媒质面上反射时，反射波的相位有的突变，称为半波损失，计算波程时要附加+/2。重点：机械波产生的条件及波传播的物理图像。描述波动的物理量：波长、波速、频率的物理意义及其相互关系。相位传播的概念，并利用它写出平面简谐波的波动方程（平面简谐波的表达式）。理解波形曲线的意义，并能熟练画出。已知给定点的振动写出平面简谐波的表达式；已知波的表达式写出空间各点的振动表达式；计算A、T、、、u及波线上任意两点的相位差。波的能量密度、能流、能流密度（即波的强度）等概念。波的叠加原理，相干波的条件。干涉现象中加强、减弱条件，并运用来计算合振幅最大、最小的位置。难点：波动和振动方程及其曲线的联系和差异相位比较法求波动方程驻波的概念，驻波形成的条件；波腹、波节的意义及位置；各质元振动相位的关系。半波损失的意义。光的干涉和衍射知识点：1.获得相干光的基本原理：把一个光源的一点发出的光束分为两束。具体方法有分波阵面法和分振幅法。2.杨氏双峰干涉：是分波阵面法，其干涉条纹是等间距的直条纹。 条纹中心位置：明纹：暗纹：条纹间距：3.光程差4.位相差 有半波损失时，相当于光程增或减，相位发生的突变。5.薄膜干涉 （1）等厚干涉：光线垂直入射，薄膜等厚处为同一条纹。 劈尖干涉：干涉条纹是等间距直条纹.对空气劈尖：明纹：暗纹：牛顿环干涉：干涉条纹是以接触点为中心的同心圆环. 明环半径：暗环半径：（2）等倾干涉：薄膜厚度均匀，采用面广元，以相同倾角入射的光，其干涉情况一样，干涉条纹是环状条纹。明环：暗环：6.迈克尔逊干涉仪7.单缝夫朗和费衍射用半波带法处理衍射问题,可以避免复杂的计算.单色光垂直入射时,衍射暗纹中心位置: 亮纹中心位置:8.光栅衍射9.光学仪器分辨率重点：1.掌握用半波带法分析夫朗和费衍射单缝衍射条纹的产生及其亮暗纹位置的计算.2.理解光栅衍射形成明纹的条件,掌握用光栅方程计算谱线位置。3.理解光程及光程差的概念.，并掌握其计算方法；理解什么情况下反射光有半波损失。4.掌握劈尖、牛顿环干涉实验的基本装置，会计算干涉条纹的位置，并了解其应用。难点：1．光栅衍射及谱线位置的计算。光的偏振知识点：1.光波是横波,自然光、线偏振光、部分偏振光等的定义和描述。2.偏振片的起偏和检偏3.马吕斯定律4.反射和折射时光的偏振5.双折射现象重点：1.从光的偏振说明光是横波,理解用偏振片起偏和检偏的方法.2.掌握马吕斯定律,能熟练应用它计算偏振光通过检偏器后光强的变化.3.掌握用反射和折射现象获得偏振光的方法.4.理解光轴的概念，理解寻常光与非常光的区别。难点：1.光轴的概念，寻常光与非常光。狭义相对论基础知识点：爱因斯坦狭义相对论的基本假设。洛仑兹坐标变换式中长度收缩（注意同时性条件）（注意同地性条件）（注意同地性条件）时间膨胀相对论速度变换狭义相对论中的质量和能量(m0(m0为静质量)相对论动量相对论能量总能E=mc2静能E0=m0c2动能EK=mc2-m0c2能量动量关系E2=(cP)2+(m0c2)2重点：理解爱因斯坦狭义相对论的两条基本假设。正确理解和应用洛仑兹坐标变换公式。理解长度收缩、时间膨胀以及同时性的相对性等概念，并能用以分析问题。理解狭义相对论中的质量、动量和能量的关系，并能用以分析、计算有关的问题。了解相对论速度变换。难点：理解长度收缩、时间膨胀以及同时性的相对性等概念，并能用以分析问题。2.理解狭义相对论中的质量、动量和能量的关系，并能用以分析、计算有关的问题。量子光学基础知识点：1.光电效应方程2.康普顿散射3.玻尔氢原子理论4.激光重点：1.理解入射光频率对光电效应的影响,会利用光电效应公式计算有关的物理量.2.理解康普顿效应,会计算散射波长等有关物理量。3.理解氢原子光谱的形成及其理论解释,并能计算有关氢原子光谱的问题。4.理解产生激光的条件、激光的主要特性及其应用。难点：1.计算有关氢原子光谱的问题量子力学基础知识点：1.实物粒子的二象性粒子的能量：粒子的动量：2.不确定关系：由于二象性，在任意时刻粒子的位置和动量都有一个不确定量，它们之间有一个简单关系：3.物质波的振幅是波函数的振幅；物质波振