大學(xué)物理下冊(cè)復(fù)習(xí)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1大學(xué)物理下冊(cè)復(fù)習(xí)大學(xué)物理下冊(cè)復(fù)習(xí)第1頁(yè)/共99頁(yè)第2頁(yè)/共99頁(yè)帶電粒子在均勻磁場(chǎng)中的受力（洛侖茲力帶電粒子在均勻磁場(chǎng)中的受力（洛侖茲力）及其運(yùn)動(dòng)，霍爾效應(yīng)，載流線(xiàn)圈在均勻）及其運(yùn)動(dòng)，霍爾效應(yīng)，載流線(xiàn)圈在均勻磁場(chǎng)中受到的磁力矩，畢奧磁場(chǎng)中受到的磁力矩，畢奧-薩伐爾定理，薩伐爾定理，安培環(huán)路定理及計(jì)算，高斯定理安培環(huán)路定理及計(jì)算，高斯定理磁介質(zhì)的分類(lèi)，描述磁介質(zhì)的物理量，有磁介質(zhì)的分類(lèi)，描述磁介質(zhì)的物理量，有磁介質(zhì)存在時(shí)的安培環(huán)路定理，鐵磁質(zhì)磁介質(zhì)存在時(shí)的安培環(huán)路定理，鐵磁質(zhì)電磁感應(yīng)的基本定律，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，感生電磁感應(yīng)的基本定律，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，感生電動(dòng)勢(shì)和渦旋電流，自感和互感，磁場(chǎng)能電動(dòng)勢(shì)

2、和渦旋電流，自感和互感，磁場(chǎng)能量，位移電流，麥克斯韋方程組量，位移電流，麥克斯韋方程組第3頁(yè)/共99頁(yè)磁力磁力 1 洛侖茲力洛侖茲力（1） 矢量（矢量（q）（2）方向判斷（左手定則）方向判斷（左手定則）（3）F不做功不做功（4）可用來(lái)求解）可用來(lái)求解BFqB2 磁力線(xiàn)，磁通量磁力線(xiàn)，磁通量 * 閉合曲線(xiàn)，不想交。閉合曲線(xiàn)，不想交。高斯定理：高斯定理：0 sdB第4頁(yè)/共99頁(yè)半徑：半徑：(1) 若若 vB，F(xiàn) = 0，(2) 若若 vB，F(xiàn) = q vB，qBmRv 勻速率圓周運(yùn)動(dòng)。勻速率圓周運(yùn)動(dòng)。T、f 與與 R 和和 v無(wú)關(guān)！無(wú)關(guān)！勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。周期：周期：頻率：頻率：mqB

3、f2T1 qBmRT22 v3 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：第5頁(yè)/共99頁(yè)粒子沿螺旋線(xiàn)運(yùn)動(dòng)！粒子沿螺旋線(xiàn)運(yùn)動(dòng)！qBmThcos2/vv (3) 若若 v與與 B夾角夾角，螺距：螺距：qBmRsinv 回旋半徑：回旋半徑：cos/vv sinvv 第6頁(yè)/共99頁(yè)IBxZyldBIAA I4 霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng)HIBUnqbIBxZylBIAA + 洛洛fefItEd第7頁(yè)/共99頁(yè)BlIFFLmLm d dd d整個(gè)載流導(dǎo)線(xiàn)所受的磁場(chǎng)安培力為（整個(gè)載流導(dǎo)線(xiàn)所受的磁場(chǎng)安培力為（左手定則左手定則）nI對(duì)任意形狀的平面載流線(xiàn)圈（圓線(xiàn)圈）對(duì)任意形狀的平面載流線(xiàn)圈（圓線(xiàn)圈）：BPMm

4、 第8頁(yè)/共99頁(yè)30d4drrlIB LLrrlIBB30d4d1畢奧畢奧薩伐爾定律（右手螺旋關(guān)系）薩伐爾定律（右手螺旋關(guān)系）電流元電流元 I d l 應(yīng)用：取微元；求應(yīng)用：取微元；求 并分解；計(jì)算分量積分并分解；計(jì)算分量積分真空磁導(dǎo)率真空磁導(dǎo)率107 NA240 Bd dxxBB dyyBB d d和和，求得，求得B。磁源：磁源：第9頁(yè)/共99頁(yè)2安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理LI1I2I3 12IIIi應(yīng)用：分析磁場(chǎng)對(duì)稱(chēng)性；選定適當(dāng)?shù)陌才喹h(huán)路。應(yīng)用：分析磁場(chǎng)對(duì)稱(chēng)性；選定適當(dāng)?shù)陌才喹h(huán)路。各電流的正、負(fù)各電流的正、負(fù):I與與L呈右手螺旋時(shí)為正值；反之為負(fù)值。呈右手螺旋時(shí)為正值；反之為負(fù)值。 iiL

5、IlB0d d對(duì)于對(duì)于:第10頁(yè)/共99頁(yè)（1） 有限長(zhǎng)有限長(zhǎng)直電流的磁場(chǎng)直電流的磁場(chǎng))cos(cos4210rIB（2） 無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線(xiàn)無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線(xiàn)01 2rIB20（3） 半無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線(xiàn)半無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線(xiàn)21 2rIB400 0 dB0 B（4） 直導(dǎo)線(xiàn)延長(zhǎng)線(xiàn)上直導(dǎo)線(xiàn)延長(zhǎng)線(xiàn)上第11頁(yè)/共99頁(yè)5. 圓電流的磁場(chǎng)圓電流的磁場(chǎng)2322202)xR(IRB 方向：方向： 右手螺旋法則右手螺旋法則大?。捍笮。?圓心圓心RIB20 載流圓環(huán)載流圓環(huán) 載流圓弧載流圓弧IB BI 0 xRIRIB 42200 圓心角圓心角第12頁(yè)/共99頁(yè) 6. 無(wú)限長(zhǎng)載流無(wú)限長(zhǎng)載流圓柱導(dǎo)體圓柱導(dǎo)體已知：已知

6、：I、RRrrIRrRIrB22020IBBrR0BRI 20第13頁(yè)/共99頁(yè)7. 長(zhǎng)直載流長(zhǎng)直載流圓柱面圓柱面已知：已知：I、RrBBdlldB 2 RrIRr00 RrrIRrB 200rR0RI 20BRI第14頁(yè)/共99頁(yè)8. 同軸的兩筒狀導(dǎo)線(xiàn)通有等值反向的電流同軸的兩筒狀導(dǎo)線(xiàn)通有等值反向的電流I1RrII2R0,) 1 (2BRr0,)3(1BRrrIBRrR2,)2(021第15頁(yè)/共99頁(yè)9. 長(zhǎng)直載流螺線(xiàn)管長(zhǎng)直載流螺線(xiàn)管已知：已知：I、n外內(nèi)00nIB10. 環(huán)行載流螺線(xiàn)管環(huán)行載流螺線(xiàn)管 外外內(nèi)內(nèi)020rNIB Br02R1R2121RRRR 、nIB012 RNn .+.R

7、1R2r第16頁(yè)/共99頁(yè)11. 無(wú)限大載流導(dǎo)體薄板無(wú)限大載流導(dǎo)體薄板20jB板上下兩側(cè)為均勻磁場(chǎng)板上下兩側(cè)為均勻磁場(chǎng).dabc*B與與j的方向垂直的方向垂直第17頁(yè)/共99頁(yè)式中，式中， 為磁化面電流密度為磁化面電流密度， 一般一般nMi i n )()(ABCDABCDIABiABMlM d d普遍：普遍： ) )d d內(nèi)內(nèi)LiiLIlM()(積分關(guān)系：積分關(guān)系： 為介質(zhì)表面外法線(xiàn)矢量。為介質(zhì)表面外法線(xiàn)矢量。磁介質(zhì)磁介質(zhì) 1 磁化電流磁化電流 (束縛電流束縛電流)第18頁(yè)/共99頁(yè)2有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理 LioioLIlMB) )d d內(nèi)內(nèi)()(MBH 0 Li

8、iLIlH) )d d內(nèi)內(nèi)(0定義磁場(chǎng)強(qiáng)度定義磁場(chǎng)強(qiáng)度則則HBr 0第19頁(yè)/共99頁(yè)對(duì)于對(duì)于的順、抗磁質(zhì)：的順、抗磁質(zhì)：HHBr00)1 (, 0 M在真空中在真空中:，r1順磁質(zhì)順磁質(zhì)抗磁質(zhì)抗磁質(zhì)鐵磁質(zhì)鐵磁質(zhì)1 r1 r, 1 r,10r 表示磁介質(zhì)的磁化率。表示磁介質(zhì)的磁化率。HB0 , 1 r磁性很弱磁性很弱磁性很強(qiáng)磁性很強(qiáng),101062HM 為磁介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率為磁介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率。r r第20頁(yè)/共99頁(yè)電磁感應(yīng)電磁感應(yīng) 1 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)lBbad)()(v動(dòng)動(dòng) vFmabBeFEmkv任意形狀的導(dǎo)線(xiàn)：任意形狀的導(dǎo)線(xiàn)：lB dd v動(dòng)動(dòng) lBLLddv動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng) Fea b：

9、導(dǎo)體中單位正電荷所受的力為：導(dǎo)體中單位正電荷所受的力為： 第21頁(yè)/共99頁(yè)Note：1）電動(dòng)勢(shì)方向的判斷（右手定則）電動(dòng)勢(shì)方向的判斷（右手定則） 2）電勢(shì)高低的判斷（由低到高）電勢(shì)高低的判斷（由低到高） 3）應(yīng)用其求解時(shí)，首先判斷）應(yīng)用其求解時(shí)，首先判斷v B的方向的方向 ；再判斷其與；再判斷其與dl之間的夾角。之間的夾角。第22頁(yè)/共99頁(yè)lELd d 渦渦感感StBlESLdd 變化的磁場(chǎng)激發(fā)渦旋電場(chǎng)（感應(yīng)電場(chǎng)）。變化的磁場(chǎng)激發(fā)渦旋電場(chǎng)（感應(yīng)電場(chǎng)）。變變BSBt, 0ddd vStBlESLdd 渦渦0 lELd d靜靜，渦渦靜靜EEE 2 感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)當(dāng)空間既有靜電場(chǎng)，也有渦旋

10、電場(chǎng)時(shí)，總電場(chǎng)當(dāng)空間既有靜電場(chǎng)，也有渦旋電場(chǎng)時(shí)，總電場(chǎng)所以所以由于由于第23頁(yè)/共99頁(yè)tidd 感感動(dòng)3 3 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律是所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象是所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象（無(wú)論動(dòng)生、感生）都遵從的規(guī)律，當(dāng)（無(wú)論動(dòng)生、感生）都遵從的規(guī)律，當(dāng)動(dòng)動(dòng)求和時(shí)應(yīng)注意求和時(shí)應(yīng)注意 和和 的方向是否相同。的方向是否相同。動(dòng)動(dòng)感感生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)同時(shí)存在時(shí)：生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)同時(shí)存在時(shí)：第24頁(yè)/共99頁(yè)Note：1）00要求磁力線(xiàn)方向與要求磁力線(xiàn)方向與L L成右手成右手螺旋關(guān)系。螺旋關(guān)系。2 2）負(fù)號(hào)的意義；負(fù)號(hào)的意義；3）可以應(yīng)用）可以應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。楞次定律判斷感應(yīng)電流

11、的方向。第25頁(yè)/共99頁(yè) 自感自感 由由回路的形狀、大小、匝數(shù)以及周回路的形狀、大小、匝數(shù)以及周 tLItILtLd dd dd dd dd dd dSlnL2 。IL L長(zhǎng)為長(zhǎng)為l、截面積為、截面積為S 的長(zhǎng)直螺線(xiàn)管的自感為的長(zhǎng)直螺線(xiàn)管的自感為4 自感與互感自感與互感當(dāng)當(dāng) 電流電流 I 穿過(guò)回路自身的磁通匝數(shù)穿過(guò)回路自身的磁通匝數(shù)為為圍介質(zhì)的磁導(dǎo)率決定。圍介質(zhì)的磁導(dǎo)率決定。自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)0 tLd dd dtILLd dd d 時(shí)，時(shí)，第26頁(yè)/共99頁(yè)互感互感td dd d2121 21212IM td dd d1212 12121IM MMM 2112形狀、大小、匝數(shù)、相對(duì)位置形

12、狀、大小、匝數(shù)、相對(duì)位置以及周?chē)橘|(zhì)的磁導(dǎo)率決定。以及周?chē)橘|(zhì)的磁導(dǎo)率決定。,1tIMdd tIMd dd d2 則則 互感電動(dòng)勢(shì)為：互感電動(dòng)勢(shì)為：2112MM 、互感互感由兩由兩回路的回路的當(dāng)當(dāng)02112 tMtMd dd dd dd d時(shí)，時(shí)，1 1I12 2I2MLLL221 串聯(lián)線(xiàn)圈的自感為串聯(lián)線(xiàn)圈的自感為(順接順接“+”,反接反接“”)第27頁(yè)/共99頁(yè)自感互感系數(shù)計(jì)算步驟： 先假設(shè)線(xiàn)圈中通以電流I， 求線(xiàn)圈中的磁通量， 應(yīng)用應(yīng)用L，M定義求解。定義求解。第28頁(yè)/共99頁(yè)5 磁場(chǎng)的能量磁場(chǎng)的能量221LIWm 自感線(xiàn)圈中儲(chǔ)存的磁能為自感線(xiàn)圈中儲(chǔ)存的磁能為磁場(chǎng)能量密度：磁場(chǎng)能量密度：

13、BHBwm21212 VBVwWVmmd21d2 磁場(chǎng)總能量：磁場(chǎng)總能量：第29頁(yè)/共99頁(yè)6 位移電流位移電流ddDddDIdSjdStt位移電流密度：位移電流密度：tDjd dIII 0全電流全電流StDjtIlHSDLd dd dd dd d )(00安培環(huán)路定理的普遍形式安培環(huán)路定理的普遍形式位移電流的實(shí)質(zhì)：位移電流的實(shí)質(zhì)：全電流在任何情況下都是連續(xù)的。全電流在任何情況下都是連續(xù)的。單位單位: : 安培安培/米米2第30頁(yè)/共99頁(yè)0 qSDSd dStBlESLd dd d 0 SSB d dStDjlHSLd dd d )(0麥克斯韋方程組意義麥克斯韋方程組意義變化的磁場(chǎng)伴隨著電場(chǎng)

14、變化的磁場(chǎng)伴隨著電場(chǎng)磁感應(yīng)線(xiàn)無(wú)頭無(wú)尾磁感應(yīng)線(xiàn)無(wú)頭無(wú)尾電荷伴隨著電場(chǎng)電荷伴隨著電場(chǎng)磁場(chǎng)和電流以及變化的磁場(chǎng)和電流以及變化的電場(chǎng)相聯(lián)系電場(chǎng)相聯(lián)系第31頁(yè)/共99頁(yè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的解析描述和振幅矢量法，諧振子的能量，簡(jiǎn)諧振動(dòng)的解析描述和振幅矢量法，諧振子的能量，簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成 機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播；平面簡(jiǎn)諧波波動(dòng)方程機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播；平面簡(jiǎn)諧波波動(dòng)方程 波的能量和干涉；駐波和多普勒效應(yīng)；波的能量和干涉；駐波和多普勒效應(yīng)；電磁波的能量和性質(zhì)電磁波的能量和性質(zhì) 第32頁(yè)/共99頁(yè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)簡(jiǎn)諧振動(dòng) x = Acos(t + )簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程：簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程：加速加速度度)(cosdd222tAtxa

15、)(costam Aam2 速度速度)(sintm vAm v)(sinddtAtx voTtx、 、ax 2A 0 0 0a 0 0 0減速減速加速加速減速減速加速加速 AA-A- A- 2A a第33頁(yè)/共99頁(yè))arctan(00 x v 得：得：A和和 的值的值由初始條件由初始條件 (x0 ，v0 )確定確定：由已知由已知 t =0 時(shí)，時(shí)，v0= Asinx = x0 , v = v0 ，即：即： ;22020 v xA x0= Acos； A= xmax(1) 振幅振幅 A：(2) 圓圓(角角)頻率頻率：T22 (3) 初相初相 ：是是t=0 時(shí)的位相時(shí)的位相，稱(chēng)為初，稱(chēng)為初相。相

16、。)(t 確定確定確定確定ax、v)(t 簡(jiǎn)諧振動(dòng)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特征量的特征量第34頁(yè)/共99頁(yè)當(dāng)當(dāng) = (2k+1) , ( k =0,1,2,),兩振動(dòng)步調(diào)相反兩振動(dòng)步調(diào)相反 , 稱(chēng)為稱(chēng)為反相反相 。當(dāng)當(dāng) = 2k , ( k =0,1,2,),兩振動(dòng)步調(diào)相同兩振動(dòng)步調(diào)相同, ,稱(chēng)為同相；稱(chēng)為同相；同相和反相同相和反相 位相差位相差同一時(shí)刻的位相差同一時(shí)刻的位相差 21對(duì)于兩個(gè)對(duì)于兩個(gè)的諧振動(dòng)的諧振動(dòng)到達(dá)同一狀態(tài)的時(shí)間差：到達(dá)同一狀態(tài)的時(shí)間差：2112ttt位相超前與落后位相超前與落后 2 1若若0, 稱(chēng)稱(chēng) x2比比 x1超前超前( (x1比比 x2落后落后) )。第35頁(yè)/共99頁(yè)x = A

17、 cos( t + ) t+ oxxt t = 0 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)矢量的長(zhǎng)度矢量的長(zhǎng)度振幅振幅旋轉(zhuǎn)矢量旋轉(zhuǎn)矢量旋轉(zhuǎn)的角速度旋轉(zhuǎn)的角速度圓頻率圓頻率(角頻率角頻率)矢量與矢量與 x 軸的夾角軸的夾角位相位相t=0時(shí)與時(shí)與 x 軸的夾角軸的夾角初位相初位相參考圓參考圓v v 矢量端點(diǎn)的線(xiàn)速度矢量端點(diǎn)的線(xiàn)速度振動(dòng)速度振動(dòng)速度(上負(fù)下正上負(fù)下正)旋轉(zhuǎn)矢量旋轉(zhuǎn)矢量AA第36頁(yè)/共99頁(yè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量 動(dòng)能：動(dòng)能：221mEk )(sin21222 tAm 勢(shì)能：勢(shì)能：221xkEp 機(jī)械能：機(jī)械能：)(cos2122 tkA222121kAAmEEEPk 簡(jiǎn)諧振動(dòng)系統(tǒng)的總能量與振幅的平方成正簡(jiǎn)諧

18、振動(dòng)系統(tǒng)的總能量與振幅的平方成正比。比。第37頁(yè)/共99頁(yè)同方向、同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成同方向、同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成設(shè)設(shè):x1=A1cos( t + )x2=A2cos( t + ) 合振動(dòng)合振動(dòng) : x = x1+ x2 =A cos( t + )合振動(dòng)也是簡(jiǎn)諧振動(dòng)合振動(dòng)也是簡(jiǎn)諧振動(dòng), 其頻率仍為其頻率仍為 。振幅振幅 )(cos212212221 AAAAA22112211coscossinsinarctan AAAA 初相初相 12第38頁(yè)/共99頁(yè) 兩種特殊情況兩種特殊情況: (1)若兩分振動(dòng)同相若兩分振動(dòng)同相 = 2k (k=0,1,2,) (2)若兩分振動(dòng)反相若兩分振動(dòng)反相 =

19、(2k+1) (k=0,1,2,)弱。此時(shí)，若弱。此時(shí)，若 A1=A2 , 則則 A=0。12 12 第39頁(yè)/共99頁(yè)(1) 各媒質(zhì)元并未各媒質(zhì)元并未“隨波逐流隨波逐流”。波的傳播。波的傳播不是媒質(zhì)元的傳播；不是媒質(zhì)元的傳播；(3) 某時(shí)刻某質(zhì)元的振動(dòng)狀態(tài)將在較晚時(shí)刻于某時(shí)刻某質(zhì)元的振動(dòng)狀態(tài)將在較晚時(shí)刻于 “下游下游”某處出現(xiàn)某處出現(xiàn)-波是振動(dòng)狀態(tài)的傳播波是振動(dòng)狀態(tài)的傳播，是位相的傳播。是位相的傳播。 (2) “上游上游”的質(zhì)元依次帶動(dòng)的質(zhì)元依次帶動(dòng)“下游下游”的質(zhì)元振動(dòng)；的質(zhì)元振動(dòng)；波動(dòng)的特點(diǎn)波動(dòng)的特點(diǎn)： .ab xxu傳播方向傳播方向圖中圖中b點(diǎn)比點(diǎn)比a點(diǎn)的相位點(diǎn)的相位落后落后x2 第4

20、0頁(yè)/共99頁(yè)平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)xdXo點(diǎn)點(diǎn) a波速波速已知：某給定點(diǎn)已知：某給定點(diǎn)a 的的 振動(dòng)表達(dá)式為振動(dòng)表達(dá)式為 ya(t)=Acos( t )任一點(diǎn)任一點(diǎn) PYP點(diǎn)：點(diǎn)：A、 均均與與a 點(diǎn)點(diǎn)的相同，但位相落后的相同，但位相落后 u）（dx 2a所以所以P點(diǎn)的點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式為振動(dòng)表達(dá)式為)(2cos),(dxtAtxya 第41頁(yè)/共99頁(yè)沿沿 x 軸正向傳播的平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)軸正向傳播的平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)。若若a點(diǎn)為原點(diǎn)，則：點(diǎn)為原點(diǎn)，則：或或2cos),(oxtAtxy )(cos),(ouxtAtxy )(2cos),(oxTtAtxy 或或第42頁(yè)/共99頁(yè)

21、總能量總能量)(sin222uxtVAWWWpk 所以任一時(shí)刻，所以任一時(shí)刻，Wk = Wp 動(dòng)能和勢(shì)能大小相等，相位相同！動(dòng)能和勢(shì)能大小相等，相位相同！ 不守恒！隨時(shí)間周期性變化。不守恒！隨時(shí)間周期性變化。 xtTWWpWkoW能量能量時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)2221 VA波的能量波的能量第43頁(yè)/共99頁(yè))(sin222uxtAVWw 220211AtwTwT d d 能量密度在一個(gè)周期內(nèi)的平均值：能量密度在一個(gè)周期內(nèi)的平均值：波的能量密度波的能量密度能流能流 能流密度能流密度單位時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)介質(zhì)中某一面積單位時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)介質(zhì)中某一面積S的能量，叫做通的能量，叫做通過(guò)該面積的能流。過(guò)該

22、面積的能流。;SuwP 平均能流：平均能流：能流（功率）：能流（功率）：SuwP 單位體積介質(zhì)中的波的能量單位體積介質(zhì)中的波的能量波的能量密度波的能量密度。uAuwSPI2221 或或第44頁(yè)/共99頁(yè)波的干涉波的干涉 S2S1r1r2 p(1)相干條件相干條件：(2)波場(chǎng)中的強(qiáng)度分布：波場(chǎng)中的強(qiáng)度分布：設(shè)兩相干設(shè)兩相干波源波源 S1、S2的振動(dòng)為：的振動(dòng)為： y10 = A1cos( t + ) y20 = A2cos( t + )(cos21tAyyy p點(diǎn)合振動(dòng)點(diǎn)合振動(dòng):頻率相同，振動(dòng)方向相同，相位頻率相同，振動(dòng)方向相同，相位差恒定。差恒定。21強(qiáng)度強(qiáng)度:合振幅合振幅:IIIIIcos2

23、2121 式中式中 為兩相干波在相遇點(diǎn)的相位差為兩相干波在相遇點(diǎn)的相位差:AAAAAcos2212221 第45頁(yè)/共99頁(yè))(21212rr 干涉加強(qiáng)、減弱條件：干涉加強(qiáng)、減弱條件：此時(shí)，若此時(shí)，若 A1 = A2 , 則則 Imax= 4 I11.滿(mǎn)足滿(mǎn)足, 2 , 1 , 0,2 kk 的各點(diǎn)，的各點(diǎn)， 加強(qiáng)加強(qiáng), 干涉相長(zhǎng)干涉相長(zhǎng)2121max2IIIII 21maxAAA 2121min2IIIII 2.滿(mǎn)足滿(mǎn)足, 2 , 1 , 0,)1(2 kk的各點(diǎn)，的各點(diǎn)， 減弱減弱, 干涉相消干涉相消12minAAA 此時(shí)，若此時(shí)，若 A1=A2 , 則則 Imin= 0第46頁(yè)/共99頁(yè)

24、，干涉加強(qiáng)、干涉加強(qiáng)、), 2 , 1 , 0(12 kkrr), 2 , 1 , 0(2) 12(12 kkrr對(duì)于對(duì)于，即，即減弱條件可用波程差表示為：減弱條件可用波程差表示為：加強(qiáng)條件：加強(qiáng)條件：減弱條件：減弱條件：12 第47頁(yè)/共99頁(yè)駐波的特點(diǎn)駐波的特點(diǎn)波腹處波腹處，2, 1, 021|2cos| kkxx 波節(jié)處波節(jié)處2, 1, 0,4)12(0|2cos| kkxx (2)相位：兩相鄰波節(jié)之間同相，每一波節(jié)相位：兩相鄰波節(jié)之間同相，每一波節(jié)相鄰的兩個(gè)波節(jié)（或波腹）相隔相鄰的兩個(gè)波節(jié)（或波腹）相隔 (1)振幅：各處不等大，出現(xiàn)了波腹和波節(jié)振幅：各處不等大，出現(xiàn)了波腹和波節(jié)。2 x

25、。兩側(cè)反相。沒(méi)有相位的傳播，沒(méi)有能量的傳播。兩側(cè)反相。沒(méi)有相位的傳播，沒(méi)有能量的傳播。第48頁(yè)/共99頁(yè) 半波損失半波損失: 波在兩種介質(zhì)分界面上反射時(shí)，反射波較波在兩種介質(zhì)分界面上反射時(shí)，反射波較之入射波相位突變之入射波相位突變 的現(xiàn)象。該現(xiàn)象發(fā)生在的現(xiàn)象。該現(xiàn)象發(fā)生在: （1）當(dāng)反射點(diǎn)固定不動(dòng)時(shí)；）當(dāng)反射點(diǎn)固定不動(dòng)時(shí)； （2）波從波疏介質(zhì)）波從波疏介質(zhì)( 較小較小)傳播到波密傳播到波密這時(shí)由入射波和反射波疊加成的駐波，在分界這時(shí)由入射波和反射波疊加成的駐波，在分界面處出現(xiàn)的一定是波節(jié)。面處出現(xiàn)的一定是波節(jié)。uu介質(zhì)介質(zhì)( 較大較大) ，在分界面處反射時(shí)；，在分界面處反射時(shí)；第49頁(yè)/共99

26、頁(yè)多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng) 此時(shí)，此時(shí)，S SRRR uuuvv （1） vS = 0 ，vR 0，vR 0(R接近接近S)，SR vR d1 .1 . 光 程 差光 程 差：Dxdddrrtgsin12干涉加強(qiáng)、明紋位置干涉加強(qiáng)、明紋位置干涉減弱、暗紋位置干涉減弱、暗紋位置k2) 12(dDkxk.2 . 1 . 0k2/) 12(kdDkxk.2 . 1 . 0k2.明暗條紋位置明暗條紋位置S1S2SDxd1r2rpo 第56頁(yè)/共99頁(yè)白光白光照射時(shí)，出現(xiàn)照射時(shí)，出現(xiàn)彩色彩色條紋條紋)cos(2122121IIIII合光強(qiáng)合光強(qiáng)若若021IIIr212其中其中)(cos420rIIkrI,4

27、02) 12(,0kr則則干涉項(xiàng)干涉項(xiàng)第57頁(yè)/共99頁(yè)r2345234004II光光 強(qiáng)強(qiáng) 分分 布布 圖圖0dD2dD4dD2dD4x) 1(k條紋間距條紋間距 dDx第58頁(yè)/共99頁(yè)紫光紫光光強(qiáng)分布圖光強(qiáng)分布圖04II022dD24dD22dD24dDx波長(zhǎng)不同條紋間距不同波長(zhǎng)不同條紋間距不同04II紅光紅光光強(qiáng)分布圖光強(qiáng)分布圖012dD14dD12dD14dDx第59頁(yè)/共99頁(yè)干涉條紋特點(diǎn)干涉條紋特點(diǎn)：1 1 明暗相間的條紋對(duì)稱(chēng)分布于中央明紋的兩側(cè)；明暗相間的條紋對(duì)稱(chēng)分布于中央明紋的兩側(cè)； 2 2 相鄰明條紋和相鄰暗條紋等間距，與干涉級(jí)相鄰明條紋和相鄰暗條紋等間距，與干涉級(jí)k k無(wú)

28、關(guān)；無(wú)關(guān)；xdD恒定,3 在遠(yuǎn)離中央明紋處在遠(yuǎn)離中央明紋處,干涉條紋消失干涉條紋消失討論：討論：1：光源移動(dòng)對(duì)圖樣的影響：光源移動(dòng)對(duì)圖樣的影響2：狹縫間距變化對(duì)圖樣影響：狹縫間距變化對(duì)圖樣影響3.在一縫后放一透明薄片時(shí)對(duì)圖樣的影響在一縫后放一透明薄片時(shí)對(duì)圖樣的影響4. 改邊屏幕前后位置時(shí)對(duì)圖樣的影響改邊屏幕前后位置時(shí)對(duì)圖樣的影響5. 整個(gè)裝置處于媒質(zhì)中時(shí)對(duì)圖樣的影響整個(gè)裝置處于媒質(zhì)中時(shí)對(duì)圖樣的影響6 . 若用復(fù)色光源時(shí)對(duì)圖樣的影響若用復(fù)色光源時(shí)對(duì)圖樣的影響第60頁(yè)/共99頁(yè)雙雙 鏡鏡P1M2MLCd2sD1ss第61頁(yè)/共99頁(yè)勞埃德鏡勞埃德鏡1sPM2sdDPL半波損失半波損失第62頁(yè)/共9

29、9頁(yè)uc介質(zhì)的折射率介質(zhì)的折射率n介質(zhì)中的波長(zhǎng)介質(zhì)中的波長(zhǎng)真空中的波長(zhǎng)真空中的波長(zhǎng)光在某一介質(zhì)中所經(jīng)歷的幾何路程光在某一介質(zhì)中所經(jīng)歷的幾何路程r和和這介質(zhì)的折射率這介質(zhì)的折射率n的乘積的乘積nr iirn光程光程光程介質(zhì)中光速介質(zhì)中光速真空中光速真空中光速第63頁(yè)/共99頁(yè)薄膜干涉的基本公式薄膜干涉的基本公式P1n1n2n1M2MeLiDC34E5A1B212nn 根據(jù)具體根據(jù)具體情況而定情況而定2/sin222122inne反 透透射光的光程差射光的光程差inne22122tsin2 注意：注意：透射光和反透射光和反射光干涉具有互射光干涉具有互 補(bǔ)補(bǔ) 性性 ，符合能量守恒定律，符合能量守恒定

30、律.ADnBCABn12)(2增透膜和增反膜增透膜和增反膜第64頁(yè)/共99頁(yè)劈尖干涉（劈形膜）劈尖干涉（劈形膜）空氣劈尖空氣劈尖 1n2n1n實(shí)心劈尖實(shí)心劈尖實(shí)心劈尖：實(shí)心劈尖：n1=1,垂直入射垂直入射i=02/sin222122inne反2/22en反干涉條件干涉條件: 暗條紋暗條紋明條紋明條紋2 , 1 , 02)12(3 , 2 , 1222kkkkdn 劈尖上厚度相同的地方，兩相干光的光程差相同，對(duì)劈尖上厚度相同的地方，兩相干光的光程差相同，對(duì)應(yīng)一定應(yīng)一定k值的明或暗條紋。值的明或暗條紋。hke1ke劈尖條紋的形狀劈尖條紋的形狀第65頁(yè)/共99頁(yè)牛頓環(huán)牛頓環(huán)eoRr22222)(ee

31、ReRRreR 略去略去e2Rre22各級(jí)明、暗干涉條紋的半徑為：各級(jí)明、暗干涉條紋的半徑為：明條紋321212,)( kRkr 暗條紋210 , kkRr 隨著牛頓環(huán)半徑的增大，條紋變得越來(lái)越密。隨著牛頓環(huán)半徑的增大，條紋變得越來(lái)越密。d=0處處,兩反射光的光程差為兩反射光的光程差為 /2，中心處為，中心處為暗斑暗斑。第66頁(yè)/共99頁(yè)劈尖干涉劈尖干涉牛頓環(huán)牛頓環(huán)條紋形狀條紋形狀直條紋直條紋同心圓同心圓條紋間距條紋間距等間距等間距向外側(cè)逐漸密集向外側(cè)逐漸密集條紋公式條紋公式3 , 2 , 12) 12(2knRkr2 , 1 , 0/2knkRrsin2sin21neelkk零級(jí)條紋零級(jí)條紋

32、暗條紋，直線(xiàn)暗條紋，直線(xiàn)暗斑暗斑第67頁(yè)/共99頁(yè)邁克耳遜干涉儀邁克耳遜干涉儀M 122 11 S半透半反膜半透半反膜M2M1G1G2光束光束22和和11發(fā)生干涉發(fā)生干涉若若M M 1 1、M M2 2平行平行 等傾等傾條紋條紋若若M M 1 1、M M2 2有有小夾角小夾角 等厚等厚條紋條紋2 Nd1M2/ 當(dāng)當(dāng) 每平移每平移 時(shí)，將看到一個(gè)明（或暗）條紋移過(guò)視場(chǎng)中時(shí)，將看到一個(gè)明（或暗）條紋移過(guò)視場(chǎng)中某一固定直線(xiàn)，條紋移動(dòng)的數(shù)目某一固定直線(xiàn)，條紋移動(dòng)的數(shù)目N與與M1 鏡平移的距離關(guān)系為：鏡平移的距離關(guān)系為：第68頁(yè)/共99頁(yè) 光的干涉的核心問(wèn)題光的干涉的核心問(wèn)題確定干涉極大與極小點(diǎn)。確定干

33、涉極大與極小點(diǎn)。1 1）光的干涉極大）光的干涉極大( (明紋）條件明紋）條件,.3 , 2, 1 , 0 ,2kkP2 2）光的干涉極?。ò导y）條件）光的干涉極?。ò导y）條件,.3,2, 1 ,0 ,)12( kkP)(2)(012 pP其中：其中： 是兩光的光程差；是兩光的光程差；1-2 光光程程光光程程 p 是半波損失造成的相位突變。當(dāng)兩光之一有半波損是半波損失造成的相位突變。當(dāng)兩光之一有半波損失時(shí)有此項(xiàng)，兩光都有或都沒(méi)有半波損失時(shí)無(wú)此項(xiàng)失時(shí)有此項(xiàng)，兩光都有或都沒(méi)有半波損失時(shí)無(wú)此項(xiàng)總結(jié)總結(jié)第69頁(yè)/共99頁(yè)1 1）光的干涉極大（明紋）條件）光的干涉極大（明紋）條件,.3,2, 1 ,0 ,

34、0 kkP 2 2）光的干涉極?。ò导y）條件）光的干涉極?。ò导y）條件,.3,2, 1 ,0 ,2)12(0 kkP 當(dāng)兩光源具有相當(dāng)兩光源具有相同的初相時(shí)同的初相時(shí): :21-20 光程光程光程光程P /2是半波損失造成的附加光程差。當(dāng)兩光之一有半波是半波損失造成的附加光程差。當(dāng)兩光之一有半波損失時(shí)有此項(xiàng)，兩光都有或都沒(méi)有半波損失時(shí)無(wú)此項(xiàng)損失時(shí)有此項(xiàng)，兩光都有或都沒(méi)有半波損失時(shí)無(wú)此項(xiàng))(22rn)(11rn第70頁(yè)/共99頁(yè)半波損失項(xiàng)的確定半波損失項(xiàng)的確定滿(mǎn)足滿(mǎn)足n1n3(或或n1 n2 n2n3(或或n1 n2 n3) 不計(jì)入半波損失項(xiàng)。不計(jì)入半波損失項(xiàng)。薄膜薄膜n1n2n3對(duì)同樣的入射光

35、來(lái)說(shuō)，當(dāng)對(duì)同樣的入射光來(lái)說(shuō)，當(dāng)反射方向干涉加強(qiáng)時(shí)，在反射方向干涉加強(qiáng)時(shí)，在透射方向就干涉減弱。透射方向就干涉減弱。半波損失的波長(zhǎng)為反射光線(xiàn)所在的空間的波長(zhǎng)/2第71頁(yè)/共99頁(yè)2AB3A1A2AC222asin 分成偶數(shù)個(gè)半波帶為暗紋。分成偶數(shù)個(gè)半波帶為暗紋。分成奇數(shù)個(gè)半波帶為明紋。分成奇數(shù)個(gè)半波帶為明紋。中央明紋中央明紋明紋明紋暗紋暗紋0sin), 2 , 1(2) 12(sin), 2 , 1(sin akkakka 當(dāng)半波帶數(shù)不是整數(shù)時(shí)，相干點(diǎn)的當(dāng)半波帶數(shù)不是整數(shù)時(shí)，相干點(diǎn)的光強(qiáng)介于明暗之間。光強(qiáng)的變化是連光強(qiáng)介于明暗之間。光強(qiáng)的變化是連續(xù)的。續(xù)的。注意：公式形式與楊氏雙縫干注意：公式形

36、式與楊氏雙縫干涉條紋的條件方程相反涉條紋的條件方程相反單縫衍射單縫衍射第72頁(yè)/共99頁(yè)1、條紋位置的確定、條紋位置的確定a/fkx a2/f)1k2(x 暗紋中心暗紋中心明紋中心明紋中心2 , 1k 2、中央明紋寬度：中央明紋寬度： 中央兩側(cè)第一暗條紋之間的區(qū)域，稱(chēng)做零級(jí)（或中央）明條紋中央兩側(cè)第一暗條紋之間的區(qū)域，稱(chēng)做零級(jí)（或中央）明條紋（中央明紋線(xiàn)寬度）（中央明紋線(xiàn)寬度） afxx 22 3、 其他明紋間距其他明紋間距各級(jí)明條紋的寬度各級(jí)明條紋的寬度=af/x=+k 1kxx4、縫寬對(duì)衍射圖樣的影響、縫寬對(duì)衍射圖樣的影響縫越窄（縫越窄（ a a 越?。?，條紋分散的越開(kāi)，衍射現(xiàn)象越明顯；越

37、?。?，條紋分散的越開(kāi)，衍射現(xiàn)象越明顯；反之，條紋向中央靠攏。反之，條紋向中央靠攏。第73頁(yè)/共99頁(yè)4、波長(zhǎng)對(duì)衍射圖樣的影響、波長(zhǎng)對(duì)衍射圖樣的影響條紋在屏幕上的位置與波長(zhǎng)成正比，如果用白光做光源，條紋在屏幕上的位置與波長(zhǎng)成正比，如果用白光做光源，中央為白色明條紋，其兩側(cè)各級(jí)都為彩色條紋。中央為白色明條紋，其兩側(cè)各級(jí)都為彩色條紋。該衍射圖樣稱(chēng)為該衍射圖樣稱(chēng)為衍射光譜衍射光譜。 5、縫與光源的位置對(duì)衍射圖樣的影響、縫與光源的位置對(duì)衍射圖樣的影響（1）令）令 單縫在紙面內(nèi)垂直透鏡光軸上、下移動(dòng)，屏上衍射圖樣是否改變？單縫在紙面內(nèi)垂直透鏡光軸上、下移動(dòng)，屏上衍射圖樣是否改變？（2）令光源垂直透鏡光軸上

38、、下移動(dòng)，屏上衍射圖樣是否改變？）令光源垂直透鏡光軸上、下移動(dòng)，屏上衍射圖樣是否改變？第74頁(yè)/共99頁(yè)光柵衍射光柵衍射光柵衍射圖樣是來(lái)自每一個(gè)單縫上許多子波以及來(lái)自各單縫對(duì)應(yīng)光柵衍射圖樣是來(lái)自每一個(gè)單縫上許多子波以及來(lái)自各單縫對(duì)應(yīng)的子波彼此相干疊加而形成。的子波彼此相干疊加而形成。因此，它是因此，它是單縫衍射和多縫干涉的總效果單縫衍射和多縫干涉的總效果。多縫干涉多縫干涉單單縫衍射縫衍射第75頁(yè)/共99頁(yè)光柵衍射圖樣的幾點(diǎn)討論光柵衍射圖樣的幾點(diǎn)討論1、缺級(jí)、缺級(jí) 由于單縫衍射的影響，在應(yīng)該出現(xiàn)干涉極大（亮紋）的地方，不再出現(xiàn)亮紋。由于單縫衍射的影響，在應(yīng)該出現(xiàn)干涉極大（亮紋）的地方，不再出現(xiàn)亮

39、紋。光柵衍射主極大明條紋中心位置：光柵衍射主極大明條紋中心位置：(a+b)sin =k k=0,1, 2, 3 缺級(jí)時(shí)衍射角同時(shí)滿(mǎn)足：缺級(jí)時(shí)衍射角同時(shí)滿(mǎn)足：?jiǎn)慰p衍射極小條件：?jiǎn)慰p衍射極小條件：a sin =k k=1, 2, 即即：k =(a+b) /a k k=1, 2, k 就是所缺的級(jí)次就是所缺的級(jí)次第76頁(yè)/共99頁(yè)k=1k=2k=0k=4k=5k=-1k=-2k=-4k=-5k=3k=-3k=6 692613kkaba若：若：，缺缺 級(jí)級(jí)k=-6缺級(jí)：缺級(jí)：k =3,6,9,.缺級(jí)缺級(jí)光柵衍射光柵衍射第三級(jí)極第三級(jí)極大值位置大值位置單縫衍射單縫衍射第一級(jí)極第一級(jí)極小值位置小值位置第7

40、7頁(yè)/共99頁(yè)2、單色平行光傾斜地射到光柵上、單色平行光傾斜地射到光柵上=(a+b)(sinsin 0 ) =k k=0,1, 2, 3 0 0 第78頁(yè)/共99頁(yè)光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng) （兩光點(diǎn)剛好能分辨）（兩光點(diǎn)剛好能分辨）:光學(xué)儀器分辨率光學(xué)儀器分辨率22.110D1,D 布拉格公式布拉格公式,2, 1 ,0kkdsin2射線(xiàn)衍射射線(xiàn)衍射:D22.10最小分辨角最小分辨角第79頁(yè)/共99頁(yè)光的偏振一自然光一自然光 線(xiàn)偏振光線(xiàn)偏振光 部分偏振光部分偏振光 （區(qū)分方法）（區(qū)分方法）二馬呂斯定律二馬呂斯定律20cosII 強(qiáng)度為強(qiáng)度為 的偏振光通過(guò)檢偏振器后的偏振光通過(guò)檢偏振器后

41、, 出射光的強(qiáng)度為出射光的強(qiáng)度為0I空氣空氣i1ni玻璃玻璃2n三三 光反射與折射時(shí)的偏振光反射與折射時(shí)的偏振布儒斯特定律布儒斯特定律120tannni 反射光和折射光互相垂直反射光和折射光互相垂直根據(jù)光的根據(jù)光的可逆性可逆性，當(dāng)入射光以，當(dāng)入射光以角從角從 n2介質(zhì)入射于界面時(shí)，此介質(zhì)入射于界面時(shí)，此角即為布儒斯特角角即為布儒斯特角第80頁(yè)/共99頁(yè)雙折射的尋常光和非尋常光雙折射的尋常光和非尋常光 尋常光線(xiàn)（尋常光線(xiàn)（o o光）光）(ordinary rays)(ordinary rays)服從折射定律的光線(xiàn)服從折射定律的光線(xiàn)(extraordinray rays) 非常光線(xiàn)（非常光線(xiàn)（e

42、e光）光）不服從折射定律的光線(xiàn)不服從折射定律的光線(xiàn)（一般情況，非常光線(xiàn)不在入射面內(nèi)）（一般情況，非常光線(xiàn)不在入射面內(nèi)）產(chǎn)生雙折射的產(chǎn)生雙折射的原因：原因： 尋常光線(xiàn)尋常光線(xiàn) 在晶體中各方向上傳播速度相同在晶體中各方向上傳播速度相同. . 非常光線(xiàn)非常光線(xiàn) 晶體中各方向上傳播速度不同晶體中各方向上傳播速度不同, ,隨方向改變而改變隨方向改變而改變. .光軸、單軸晶體、雙軸晶體光軸、單軸晶體、雙軸晶體第81頁(yè)/共99頁(yè)第82頁(yè)/共99頁(yè)加速電勢(shì)差增大時(shí)加速電勢(shì)差增大時(shí)光電流增大，光電流增大，當(dāng)加速電勢(shì)差增大當(dāng)加速電勢(shì)差增大到一定量值時(shí)，光電流達(dá)到飽和值。到一定量值時(shí)，光電流達(dá)到飽和值。 (1) 飽

43、和電流飽和電流2m21vm截止電壓截止電壓= eU0= eK(vv0) U0=K(vv0)(2) 光電子的最大初動(dòng)能光電子的最大初動(dòng)能 ,而與入射光強(qiáng)無(wú)關(guān)。而與入射光強(qiáng)無(wú)關(guān)。v入入 (3) 紅限頻率（紅限）紅限頻率（紅限）(4) 光電效應(yīng)是瞬時(shí)發(fā)生的，馳豫時(shí)間光電效應(yīng)是瞬時(shí)發(fā)生的，馳豫時(shí)間10-9s。第83頁(yè)/共99頁(yè)愛(ài)因斯坦的光子理論愛(ài)因斯坦的光子理論對(duì)光電效應(yīng)的解釋對(duì)光電效應(yīng)的解釋(愛(ài)因斯坦方程愛(ài)因斯坦方程)：Wmhm 221v當(dāng)當(dāng) 時(shí)，不發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，不發(fā)生光電效應(yīng)。紅限頻率紅限頻率heUhW00 hW 為逸出功）為逸出功）（W第84頁(yè)/共99頁(yè)光的波粒二象性光的波粒二象性基本關(guān)系式：

44、基本關(guān)系式：粒子性：能量粒子性：能量 ，動(dòng)量動(dòng)量 p波動(dòng)性：波長(zhǎng)波動(dòng)性：波長(zhǎng) ，頻率頻率 h nhp 康普頓散射康普頓散射)cos1(00cmh 康普頓公式：康普頓公式：第85頁(yè)/共99頁(yè)電子的電子的康普頓康普頓波長(zhǎng)為波長(zhǎng)為nm002426300c.cmh vmnhnhmchcmh002200)cos1 ()cos1 (c00cmh 波長(zhǎng)偏移波長(zhǎng)偏移: :nch 00nch m X射線(xiàn)光子與射線(xiàn)光子與“靜止靜止”的的“自由電子自由電子”彈性碰撞彈性碰撞, ,碰撞過(guò)程中能量與動(dòng)量守恒：碰撞過(guò)程中能量與動(dòng)量守恒：第86頁(yè)/共99頁(yè)德布羅意波德布羅意波德布羅意假設(shè)：實(shí)物粒子具有波粒二象性德布羅意假設(shè)

45、：實(shí)物粒子具有波粒二象性 .hE hp hmchE2mvhph 德布羅意公式德布羅意公式 2）宏觀物體的德布羅意波長(zhǎng)小到實(shí)驗(yàn)難以測(cè)）宏觀物體的德布羅意波長(zhǎng)小到實(shí)驗(yàn)難以測(cè)量的程度，因此宏觀物體僅表現(xiàn)出粒子性量的程度，因此宏觀物體僅表現(xiàn)出粒子性 .2201cvmmcv1）若）若 則則若若 則則cv0mm 第87頁(yè)/共99頁(yè)不確定關(guān)系不確定關(guān)系hpxx hhpx11xsinsin 2 zyxpzpypx2 tE第88頁(yè)/共99頁(yè)波函數(shù)波函數(shù) 薛定諤方程薛定諤方程)(0e),(pxEtitx (1)(1)自由粒子平面波波函數(shù)自由粒子平面波波函數(shù): : (2) 波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)意義波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)意義),(),

46、(),(*2trtrtrVtrd),(2(3) 波函數(shù)滿(mǎn)足的條件波函數(shù)滿(mǎn)足的條件 標(biāo)準(zhǔn)條件：?jiǎn)沃?、有限、連續(xù)。標(biāo)準(zhǔn)條件：?jiǎn)沃怠⒂邢?、連續(xù)。 歸一化條件：歸一化條件： Vtr1d,2)(全全空空間間第89頁(yè)/共99頁(yè)氫原子光譜的規(guī)律性氫原子光譜的規(guī)律性巴耳末發(fā)現(xiàn)氫原子光譜可見(jiàn)光部分的規(guī)律巴耳末發(fā)現(xiàn)氫原子光譜可見(jiàn)光部分的規(guī)律, 5 , 4 , 3,nm246.365222nnn, 4, 3 , 2, 1fn, 3, 2, 1fffinnnn)11(122ifnnR波數(shù)波數(shù) 里德伯常量里德伯常量 17m100973731534. 1R里德伯給出氫原子光譜公式里德伯給出氫原子光譜公式第90頁(yè)/共99頁(yè)萊曼系萊曼系, 3 ,