大二上课件工科物理期末复习

热学总结§5.1统计规律性的基本概念§5.2系统的状态及其描述§5.3理想气体的压强和温度§5.4能量按自由度分配的统计规律§5.5气体分子按速率分布的统计规律§5.6分子数按能量分布的统计规律§5.7气体分子平均碰撞频率及平均自由程第5章气体动理论1.理想气体状态方程2.理想气体压强公式3.温度的统计意义4.能量均分定理5.理想气体的内能6.麦克斯韦速率分布函数(1)最概然速率7.三种特征速率(2)平均速率(3)方均根速率6.玻耳兹曼能量分布律(1)分子数密度按势能分布(2)分子数密度按高度分布(3)等温气压公式7.气体分子平均碰撞频率及平均自由程§6.1热力学的基本概念§6.2热力学第一定律§6.3绝热过程与多方过程§6.4循环过程§6.5热力学第二定律§6.6熵第6章热力学基础1.功、热量、内能2.热力学第一定律(1)准静态过程的功(2)热量、内能(3)内能变化功和热量是过程量，内能是状态量.对微小的变化过程3.摩尔热容定体摩尔热容定压摩尔热容迈耶公式比热容比◆等容(体)过程或V=常量◆等压过程或p=常量◆等温过程:4.等值过程◆绝热过程(C1,C2，C3为常数)◆非准静态的气体的自由膨胀过程

Q=0，A=0，△E=05.循环过程热机效率,卡诺热机效率.致冷系数,卡诺致冷系数.6.热力学第二定律

克劳修斯表述:不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化，及热传递过程是不可逆的.

开尔文表述:

不可能从单一热源吸取热量，使它完全变为有用功而不引起其他变化，即功热转化是不可逆的.

热力学第二定律的统计意义：自发宏观过程总是沿着系统热力学概率增大的方向进行，或者说自发宏观过程是沿着热运动更无序的方向进行的.7.熵玻耳兹曼熵.克劳修斯熵.熵增加原理：可逆过程不可逆过程对于孤立系统的任意过程，熵永不减少.机械振动机械波总结§12.1简谐振动§12.2简谐振动的实例分析§12.3谐振动的合成§12.4阻尼振动和受迫振动简介*§12.5二自由度线性振动简介第12章机械振动1.简谐振动方程2.简谐振动的相位(

t+

)

是相位，决定t时刻简谐振动的运动状态.3.简谐振动的运动微分方程4.由初始条件振幅和初相位5.弹簧振子的能量动能：势能：总机械能：平均能量：6.谐振动的旋转矢量表示Ox

··7.简谐谐振动的合成(1)同方向同频率谐振动的合成合振动仍为简谐振动，和振动的振幅取决于两个分振动的振幅及相差，即(2)同方向不同频率谐振动的合成当两个分振动的频率相差较小时，产生拍的现象，拍频为(3)相互垂直的两个谐振动的合成若两个分振动的频率相同，则合振动的轨迹一般为椭圆；若两个分振动的频率为简单整数比，则合振动的轨迹为李萨如图形.§13.3简谐波波长和频率§13.4波速§13.5波面和波线惠更斯原理§13.6波的能量能流密度§13.7波的叠加原理波的干涉§13.8驻波§13.9多普勒效应§13.1波的分类§13.2横波和纵波第13章机械波1.机械波的产生和传播(1)机械波的产生条件：波源，弹性介质.(2)机械波是机械振动在弹性介质中的传播，是振动状态的传播，沿波传播方向介质中各质点的相位依次落后.(3)波长、周期、频率、角波数和波速.波长(l):同一波线上相位差为2

的质点之间的距离；即波源作一次完全振动，波前进的距离.周期(T)

:波前进一个波长距离所需的时间.频率(

)

:单位时间内，波前进距离中完整波的数目.角波数(k)

:

2π距离中完整波的数目波速(u)

:振动状态在媒质中的传播速度.波速与波长、周期(或频率）的关系为:或2.一维简谐波的波函数其中，x

前的±号由波的传播方向确定.波沿x

正方向传播，取负号；波沿

x负方向传播，取正号.3.惠更斯原理

行进中的波面上任意一点都可看作是新的子波源；所有子波源各自向外发出许多子波；各个子波所形成的包络面，就是原波面在一定时间内所传播到的新波面.4.波的干涉

频率相同、振动方向相同、相位差恒定的两列（或多列）波叠加时，其合振动的振幅A

或合强度I

将在空间形成一种稳定的分布.当干涉加强干涉相消5.波的能量(1)平均能量密度:(2)波的强度：6.驻波两列等振幅相干波相向传播时叠加形成驻波.驻波的波函数：7.多普勒效应机械波的多普勒效应:式中，u

和vs分别为观察者、波源相对于介质的运动速度，相向运动为正，远离运动为负.*光波的多普勒效应:式中，u

为观察者、波源之间的相对运动速度，相向运动为负，远离运动为正.波动光学总结§15.1光是电磁波§15.2光波的叠加§15.3分波前干涉空间相干性§15.4光程与光程差§15.5分振幅干涉§15.6迈克耳孙干涉仪时间相干性§15.7光的衍射惠更斯－菲涅耳原理§15.8夫琅禾费衍射§15.9衍射光栅光栅光谱第15章波动光学§15.10X射线在晶体上的衍射§15.11光的偏振线偏振光和自然光§15.12偏振片的起偏和检偏马吕斯定律§15.13光在反射和折射时的偏振布儒斯特定律§15.14光的双折射*

§15.15尼科耳棱镜渥拉斯顿棱镜波晶片*

§15.16偏振光的干涉人工双折射*

§15.17旋光效应简介第15章波动光学1.光是电磁波(1)电磁波是横波(2)电磁波的传播速度

(3)电磁波的能量坡印亭矢量电磁波的强度2.光波的叠加(1)两光波在空间一点P

叠加的光强为干涉项(2)相干叠加两相干光在空间一点P相遇时，

P点的光强为当时，光强最大，为(若

，)当时，光强最小，为(若

，)(3)非相干叠加两非相干光在空间一点P相遇时，P点的光强为3.杨氏双缝干涉利用分波前法获得相干光产生的干涉，其干涉条纹是等间距的明暗相间的直条纹，相邻明(暗)条纹的间距为4.两相干光波到达空间一点P

的光程差与相位差5.薄膜干涉利用分振幅法获得相干光产生干涉，两相干光的光程差为或或当时，干涉相长；当时，干涉相消.6.惠更斯－菲涅耳原理波面上的各面元都可看作是相干的次波波源.它们发出的次波在空间各点相遇时，其各点的强度分布是所有次波相干叠加的结果.7.单缝夫琅禾费衍射(1)暗纹条件(2)明纹条件8.光学仪器的最小分辨角和分辨本领最小分辨角分辨本领9.光栅衍射(1)光栅方程(2)暗纹条件(3)缺级公式其中,k是缺级主极大的级次,k′是单缝衍射暗纹的级数。m≠kN(4)光栅的分辨本领增大主极大级次

k和总缝数

N,可提高光栅的分辨率.10.X射线的衍射其中，j为入射X射线与介质表面之间的夹角(掠射角)。11.马吕斯定律12.布儒斯特定律13.

双折射光线折入各向异性媒质时，产生两束折射光的现象。14.寻常光和非寻常光（o光和e光）o光:遵从折射定律e光:一般不遵从折射定律量子物理基础总结第16章量子物理基础§16.1热辐射普朗克能量子假设§16.2光电效应爱因斯坦光子假说§16.3康普顿散射§16.4氢原子光谱玻尔的氢原子理论§16.5微观粒子的波粒二象性不确定关系§16.6波函数一维定态薛定谔方程§16.7氢原子的量子力学描述§16.8电子自旋四个量子数§16.9原子的电子壳层结构*

§16.10固体能带结构*

§16.11激光斯特藩－玻耳兹曼定律：维恩位移定律：1.黑体辐射辐射公式：光电效应方程：红限频率：3.光电效应遏止电压和光电子的最大初动能关系：能量子：2.普朗克量子假设和辐射公式4.光的波粒二象性(爱因斯坦光子理论）光子的动量：光子的能量：5.康普顿效应康普顿散射公式：电子的康普顿波长：6.氢原子光谱波数公式：辐射公式：角动量量子化条件：7.微观粒子的波粒二象性和不确定关系德布罗意波关系式：不确定关系：8.薛定谔方程定态薛定谔方程：波函数Ψ

应满足单值、有限、连续等条件，薛定谔方程是量子力学的基本方程.

一维无限深势阱中的粒子：一维谐振子1.能量量子化氢原子1.能量量子化n=1，2，3，···（主量子数）

2.角动量量子化l=0，1，2，…,n-1[角量子数(副量子数)]3.角动量空间量子化ml=0,±1,±2,…,±l

（磁量子数）

2.零点能E0=hv/2

电子自旋角动量大小

S

在外磁场方向的投影s—自旋量子数自旋磁量子数ms

取值个数为9.电子自旋ms=±1/22s+1=2则s=1/2

，电子自旋角动量在外磁场中的取向10.四个量子数（表征电子的运动状态）(1)主量子数

n

(1,2,3,…,n)(2)副量子数

l

(0，1，2，…,n-1)

(3)

磁量子数

ml(0，±1，±2，…,±

l)

(4)