大學物理公式總結

1、1、動力學特征：xkF2、運動學特征：3.能量特征：)(cos2122tkAEp)(sin2122tkAEk221kAE 簡諧振動的基本規(guī)律)cos(tAx)sin(tAv)cos(2tAa機械振動總結機械振動總結 M 點在 x 軸上投影(P點)的運動規(guī)律： xOM P x0tA)的長度A振幅AA旋轉的角速度振動圓頻率A旋轉的方向逆時針方向A與x 軸的夾角振動相位)cos(0tAx簡諧振動與旋轉矢量的對應關系)cos(tAx)cos(212212221AAAAA22112211coscossinsinAAAAtgk21221AAA|21AAA) 12(12k同方向同頻率諧振動合成)cos(11

2、1tAx)cos(222tAx合 成xPuyxOxtAy2costAyocos若規(guī) 律相位落后：減相位超前：加求波動方程的方法注意波的傳播方向波動總結波動總結,2,1 ,02kk,2, 1 ,0)12(kk2121AAAAA其他其他21AAA振動始終振動始終加強加強21AAA振動始終振動始終減弱減弱12122rr 波的干涉波的干涉 1s2sP*1r2r波源振動波源振動)cos(111tAy)cos(222tAy駐波的振幅與駐波的振幅與位置有關位置有關txA2cos2cos2 駐波方程駐波方程)(2cos1xtAy正向正向)(2cos2xtAy負向負向21yyy各質點都在作同各質點都在作同頻率的

3、簡諧運動頻率的簡諧運動小小 結結楊氏雙縫干涉薄 膜 干 涉單縫衍射光柵衍射光的干涉光的衍射光的偏振(馬呂斯定律)光是橫波, 2 , 1 ,kk明條紋, 1 , 0,2) 12(kk暗條紋本 章 思 路光程差光的波動性相位差和光程差的關系：相位差和光程差的關系：劈 尖 干 涉牛 頓環(huán)干 涉等 傾 干 涉2一一. . 楊氏雙縫實驗楊氏雙縫實驗p pr r1 1 r r2 2 x x Dd do o明紋中心明紋中心暗紋中心暗紋中心 2)1 2(kDnxd兩相鄰明紋（或暗紋）間距兩相鄰明紋（或暗紋）間距ndDx1,2,3.k, 2) 1 2(ndDkx, kndDkx3210，干涉相長，明紋干涉相長，

4、明紋干涉相消，暗紋干涉相消，暗紋kDnxd如果在真空或空氣中如果在真空或空氣中, , 取取n=1n=1光的干涉光的干涉Dnxdndndnrnrtgsin12增透膜和增反膜增透膜和增反膜11n5 . 12n38. 1n增透膜增透膜光程差光程差ne2.2 , 1 , 02) 12(2kkne當當干涉相消干涉相消鍍膜的最小厚度應為鍍膜的最小厚度應為: :0kne4高反膜高反膜時.2 , 122kkne反射光增強反射光增強, ,透射光減弱。透射光減弱。等厚干涉等厚干涉當當 時時0 i光程差光程差222en劈尖劈尖ne2l2ke1ke22enk 212)( k,.,21 k,., 210 k暗紋暗紋明紋

5、明紋任何兩個相鄰的明條紋或暗條紋之間任何兩個相鄰的明條紋或暗條紋之間所對應的空氣層厚度之差為：所對應的空氣層厚度之差為：21kkeesin2sin1kkeel牛頓環(huán)牛頓環(huán)oRrd22dk 212)( k,.,21 k,., 210 k暗紋暗紋明紋明紋第第k k個個明明環(huán)半徑環(huán)半徑Rkrk)21(第第k k個個暗環(huán)半徑暗環(huán)半徑kRrk222)(dRRr dr R22 光的衍射現象光的衍射現象1.1.單縫的夫瑯禾費衍射單縫的夫瑯禾費衍射 AB2 CaEP212 )(sin ka.,321 k22 ka sin.,321 k暗條紋衍射角條件暗條紋衍射角條件明條紋衍射角條件明條紋衍射角條件fx fxA

6、BaELoP ftgx 212 )(sin ka.,321 k22 ka sin.,321 k暗條紋衍射角條件暗條紋衍射角條件明條紋衍射角條件明條紋衍射角條件當衍射角很小當衍射角很小55o o sintg212 )( kafxk暗紋中心暗紋中心明紋中心明紋中心.,321 k.,321 k22 kafxk 中央明條紋線寬度中央明條紋線寬度正負一級暗紋中心間的距離正負一級暗紋中心間的距離11 xxx暗紋中心暗紋中心22 kafxk af2 光柵衍射光柵衍射次極大次極大d P主極大主極大 kd sin,.,3210 k在相鄰兩主極大之間有在相鄰兩主極大之間有N N2 2 次極大次極大光柵從上到下，光

7、柵從上到下，相鄰兩縫發(fā)出的光到達點時的光相鄰兩縫發(fā)出的光到達點時的光程差都是相等的程差都是相等的缺級現象缺級現象在光柵衍射中如果衍射光滿足光柵方程在光柵衍射中如果衍射光滿足光柵方程同時又滿足單縫衍射暗紋條件，同時又滿足單縫衍射暗紋條件，這樣的主極大是不存在的把這一現象稱作這樣的主極大是不存在的把這一現象稱作缺級缺級 kd sin,.,3210 k ka sin,.,321 k兩式相除兩式相除kadk ,.,321 k所所缺級次缺級次光柵光譜光柵光譜 kd sin,.,3210 k0級級 1級級2級級-2級級 -1級級(白白)3級級-3級級二理想氣體的壓強公式二理想氣體的壓強公式knp32kTk

8、23三三. .理想氣體的溫度公式理想氣體的溫度公式一一. .理想氣體狀態(tài)方程：理想氣體狀態(tài)方程：nkTRTMPV氣體動理論和熱學總結氣體動理論和熱學總結 55 3 3 個平動自由度個平動自由度 2 2 個轉動自由度個轉動自由度 66 3 3 個平動自由度個平動自由度 3 3 個轉動自由度個轉動自由度分子自由度分子自由度單原子分子：單原子分子：雙原子分子：雙原子分子：33平動自由度平動自由度多原子分子：多原子分子：四四.能量按自由度均分定理。能量按自由度均分定理。按能量均分定理，若分子具有按能量均分定理，若分子具有 t t 個平動自由度，個平動自由度，r r 個轉動自由度個轉動自由度, ,則分子

9、的平均動能等于：則分子的平均動能等于：kTikTrt221)(TRMMiEmol2當氣體從溫度當氣體從溫度TTT單原子分子：單原子分子：雙原子分子：雙原子分子：多原子分子：多原子分子：RTMMEmol233i5iRTMMEmol256iRTMMEmol26五五. .理想氣體的內能理想氣體的內能: :所有分子的動能的總和。所有分子的動能的總和。RTMMiEmol2六.理想氣體的等值過程)(212TTRi)(212TTRi過程方程CTPCTVCPV CPV)(212TTRi)(212TTRi)(212TTRi)(2212TTRi)(12TTR21lnPPRT21lnPPRT000CP CV CT

10、0dQ絕 熱等 溫等 壓等 體過 程特 征QEAAEQ吸放吸吸QQQQA七循環(huán)過程：0 EAQ 正循環(huán)(熱 機)121TT卡諾熱機卡諾循環(huán)（兩個等溫過程+兩個絕熱過程）POVBPBVAVAPAabB狹義相對論總結狹義相對論總結某一事件某一事件P P在兩慣性系中的在兩慣性系中的時空坐標的關系為：時空坐標的關系為：z z yx xyvo o ss) , , , (tzyx),(tzyxP21(/ )xutxu cyy zz 22/1( / )tux ctv c正正變變換換21(/ )xutxu c yy zz 22/1(/ )tuxctu c逆逆變變換換一一. .愛因斯坦愛因斯坦洛侖茲坐標變換式洛

11、侖茲坐標變換式運動的時鐘變慢運動的時鐘變慢221cutt 運動的長度變短運動的長度變短221cvlloooyzxSzxSvy1x2x1x2x0ll設設 有有A A、B B 兩個事件，發(fā)生在兩個事件，發(fā)生在S S系的同一地點，系的同一地點，二、相對論質量二、相對論質量2201cvmm2201cvvmvmp2mcE 20)(cmmEk動量動量- -能量關系：能量關系：22202cpEE三、相對論的動量三、相對論的動量四、相對論的能量四、相對論的能量量子物理總結量子物理總結愛因斯坦光電效應方程愛因斯坦光電效應方程Amvhm221一一.光電效應光電效應h 光子的能量和動量光子的能量和動量hp 紅限頻率紅限頻率: :Ah02sin2)cos1 (00cmhcmh二二. .康普頓效應康普頓效應ph 三三. .德布羅意公