大學(xué)物理期末復(fù)習(xí)2013上

第一章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)一參考系質(zhì)點(diǎn)二位置矢量運(yùn)動(dòng)方程三位移一般四速度五加速度角加速度六圓周運(yùn)動(dòng)角速度加速度切向加速法向加速度沿切線方向指向圓心伽里略速度變換第二章牛頓定律要掌握牛頓定律的適用條件和應(yīng)用。隔離物體受力分析；變力下的一維運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力學(xué)問題一般分為兩類：（1）已知物體受力求其運(yùn)動(dòng)情況；（2）已知物體的運(yùn)動(dòng)情況來分析其所受的力。兩類問題都是以加速度為中介，把動(dòng)力學(xué)方程和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律聯(lián)系起來。第三章動(dòng)量守恒和能量守恒定律一動(dòng)量定理二動(dòng)量守恒定律元功三功（J）四質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理

五質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理做功只決定于物體的始末相對(duì)位置，而與路徑無關(guān)的力。六保守力七勢(shì)能八質(zhì)點(diǎn)系的功能原理

九機(jī)械能守恒定律保守內(nèi)力做功等于勢(shì)能增量的負(fù)值第四章剛體轉(zhuǎn)動(dòng)一剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)勻變速轉(zhuǎn)動(dòng)公式二轉(zhuǎn)動(dòng)定律力矩三轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的方向與Z同向，M取為正，反之為負(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)定律JJmdc=+2平行軸定理四質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量LAvrmqxyzO五質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理沖量矩六質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量守恒定律當(dāng)質(zhì)點(diǎn)所受對(duì)參考點(diǎn)O合力矩為零時(shí)，質(zhì)點(diǎn)對(duì)該參考點(diǎn)的角動(dòng)量為一恒量m作圓周運(yùn)動(dòng)rmvoq×七剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量八剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理

當(dāng)

M外z=0時(shí)，Jzw=const.九剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量守恒定律十一轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能十力矩作功十二剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理十三定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的功能原理W外+W內(nèi)非=（Ek2+Ep2）—（Ek1+Ep1）氣體動(dòng)理論一、理想氣體壓強(qiáng)的微觀公式二、溫度的微觀統(tǒng)計(jì)意義在熱平衡狀態(tài)下，分子熱運(yùn)動(dòng)的每一個(gè)自由度的平均動(dòng)能都相等，在溫度T下其數(shù)值為三、能量按自由度均分定理一摩爾理想氣體的內(nèi)能熱力學(xué)基礎(chǔ)一、理想氣體物態(tài)方程二、功三、熱量只與初、末態(tài)有關(guān)，與過程無關(guān)四、內(nèi)能內(nèi)能的變化：平衡態(tài)準(zhǔn)靜態(tài)過程熱量是過程量>0表示系統(tǒng)從外界吸熱；<0表示系統(tǒng)向外界放熱。功是過程量?jī)?nèi)能是狀態(tài)量五、熱力學(xué)第一定律定體摩爾熱容：六、熱容定壓摩爾熱容：邁耶公式比熱比理想氣體內(nèi)能變化與的關(guān)系七、絕熱過程絕熱方程絕熱功八、循環(huán)過程熱循環(huán)系統(tǒng)從高溫?zé)釒?kù)吸熱，對(duì)外做功，向低溫?zé)釒?kù)放熱熱機(jī)效率制冷循環(huán)系統(tǒng)從低溫?zé)釒?kù)吸熱，接受外界做功，向高溫?zé)釒?kù)放熱致冷系數(shù)九、卡諾循環(huán)系統(tǒng)只和兩個(gè)恒溫?zé)釒?kù)進(jìn)行熱交換的準(zhǔn)靜態(tài)過程正循環(huán)效率逆循環(huán)致冷系數(shù)理想氣體的幾個(gè)重要熱力學(xué)過程等體等溫等壓絕熱V=恒量P=恒量T=恒量dQ=0熵不變過程特征過程方程內(nèi)能增量系統(tǒng)做功吸收熱量摩爾熱容000循環(huán)過程熱機(jī)效率熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述：熱量不能自動(dòng)地由低溫物體傳向高溫物體。熱力學(xué)第二定律的開爾文表述：其唯一效果是熱全部變成功的過程是不可能的。第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制造成功的。十、熱力學(xué)第二定律1.各種自然的宏觀過程都是不可逆的，且是相互溝通的。熵增加原理熵與熱力學(xué)概率玻爾茲曼關(guān)系式熵孤立系統(tǒng)中的可逆過程,其熵不變;孤立系統(tǒng)中的不可逆過程,其熵增加。熵—狀態(tài)函數(shù)S第五章靜電場(chǎng)一、庫(kù)侖定律由施力者指向受力者二、電場(chǎng)強(qiáng)度靜止的試驗(yàn)電荷三、場(chǎng)強(qiáng)疊加原理四、電場(chǎng)強(qiáng)度通量五、高斯定理六、典型靜電場(chǎng)球面內(nèi)1、均勻帶電球面球面外2、均勻帶電球體球體內(nèi)球體外3、無限長(zhǎng)均勻帶電直線方向垂直于帶電直線4、均勻帶電無限大平面方向垂直于帶電平面七、靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)八、電勢(shì)差電勢(shì)P0點(diǎn)是電勢(shì)零點(diǎn)點(diǎn)電荷的電勢(shì)電勢(shì)的疊加原理電荷連續(xù)分布的帶電體的電勢(shì)九、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)關(guān)系第六章靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)一、導(dǎo)體的靜電平衡條件導(dǎo)體表面外緊鄰處表面導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體二、靜電平衡時(shí)的電荷分布三、計(jì)算有導(dǎo)體存在時(shí)的靜電場(chǎng)分布問題的基本依據(jù)高斯定理、電勢(shì)概念、電荷守恒、導(dǎo)體靜電平衡條件四、電容器的電容1、平板電容器2、并聯(lián)電容器組3、串聯(lián)電容器組五、電容器的電能六、電介質(zhì)對(duì)電容器的影響七、電介質(zhì)中的場(chǎng)強(qiáng)八、電位移矢量各向同性、均勻電介質(zhì)九、有介質(zhì)時(shí)的高斯定理十、靜電場(chǎng)的能量能量密度能量密度靜電場(chǎng)的能量第七章恒定磁場(chǎng)1、電流密度2、電流強(qiáng)度3、電源電動(dòng)勢(shì)非靜電力反抗靜電力移動(dòng)電荷做功，把其它形式的能量轉(zhuǎn)換這電勢(shì)能。一畢奧-薩伐爾定律載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)圓形載流導(dǎo)線圓心處的磁場(chǎng)無限長(zhǎng)載流螺線管中的磁場(chǎng)二磁偶極矩三運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)四磁場(chǎng)的高斯定理五安培環(huán)路定理第七章恒定磁場(chǎng)六Lorent公式七安培力八載流線圈受均勻磁場(chǎng)的力矩磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)定義順磁質(zhì)>>鐵磁質(zhì)抗磁質(zhì)有介質(zhì)時(shí)的環(huán)路定理第八章電磁感應(yīng)電磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)框圖法拉第電磁感應(yīng)定律動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、感生電動(dòng)勢(shì)自感互感麥克斯韋的兩條假設(shè)渦旋電場(chǎng)位移電流經(jīng)典電磁理論的基本方程磁場(chǎng)能量法拉第第八章電磁感應(yīng)電磁場(chǎng)一法拉第電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的兩種基本類型三感生電動(dòng)勢(shì)二動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)四自感五互感長(zhǎng)直螺線管六電感儲(chǔ)能七磁場(chǎng)能量密度八磁場(chǎng)的能量九位移電流

全電流安培環(huán)路定理位移電流密度全電流全電流安培環(huán)路定理振動(dòng)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特征方程旋轉(zhuǎn)矢量法簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特征量o同方向同頻率的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成合振動(dòng)仍為簡(jiǎn)諧振動(dòng)一.平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)討論:

沿+x方向傳播的一維簡(jiǎn)諧波(u,

)假設(shè):

媒質(zhì)無吸收(質(zhì)元振幅均為A)

x··xo任一點(diǎn)ｐ波速ｕ已知:原點(diǎn)O的振動(dòng)表達(dá)式為振動(dòng)表達(dá)式平面簡(jiǎn)諧波波函數(shù)p:

A,

均與O點(diǎn)的相同,但相位落后若波沿-x方向傳播，則p點(diǎn)比o點(diǎn)超前波動(dòng)二.簡(jiǎn)諧波表達(dá)式的物理意義從幾方面討論1.固定

x,(x=x0)稱作角波數(shù)振動(dòng)方程2.固定

t,(t=t0)波形方程ATAB3.表達(dá)式也反映了波是振動(dòng)狀態(tài)的傳播y(x+

x,t+

t)=y(x,t)4.表達(dá)式還反映了波的時(shí)間、空間雙重周期性T

時(shí)間周期性

空間周期性波程差：相位差：

x=u

t振動(dòng)狀態(tài)相同1.波長(zhǎng)

:

兩相鄰?fù)帱c(diǎn)間的距離

波的頻率

:

媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)(元)的振動(dòng)頻率3.波速u:

單位時(shí)間波所傳過的距離波速ｕ又稱相速度(相位傳播速度)2.波的周期T

:波前進(jìn)一個(gè)波長(zhǎng)的距離所需要的時(shí)間即單位時(shí)間傳過媒質(zhì)中某點(diǎn)的波的個(gè)數(shù)波的特征量沿+x方向傳播的平面簡(jiǎn)諧波沿-x方向傳播波的傳播是振動(dòng)狀態(tài)的傳播振動(dòng)方程波形方程已知任一位置振動(dòng)方程則波動(dòng)方程已知任一時(shí)刻波形方程則波動(dòng)方程一、波的能量能流密度（波的強(qiáng)度）二、惠更斯原理

波的衍射能量密度平均能量密度能流平均能流三、波的干涉加強(qiáng)條件

=(

20-

10)-

=

2k

A=A1+A2減弱條件特例：

20=

10加強(qiáng)條件

=

(2k+1)

駐波兩列相干波沿相反方向傳播而疊加減弱條件

振幅：各處不等大，出現(xiàn)了波腹和波節(jié)半波損失反射點(diǎn)的相位躍變：光的相干性1、相干光的條件及獲得相干光的方法分波面法分振幅法3、干涉明、暗條紋的條件2、光程、光程差相位躍變半波損失

暗紋中心

明紋中心xDdo4、雙縫干涉討論：條紋如何變化屏幕移近縫距變小波長(zhǎng)變長(zhǎng)光源不在雙縫中心軸線上xDo普通光源：自發(fā)輻射x0xI

x1級(jí)明紋0級(jí)明紋-1級(jí)明紋2級(jí)明紋-2級(jí)明紋-----1級(jí)暗紋2級(jí)暗紋1級(jí)暗紋-2級(jí)暗紋L=nd

=L2-L1dn1n1n2>n1LP·面光源irBACD薄膜干涉找出相干的兩束光確定干涉發(fā)生的地點(diǎn)計(jì)算光程差半波損失

d

n

n

n·A反射光2反射光1入射光(單色平行光垂直入射)(設(shè)n<

n

)A:1、2的光程差明紋：暗紋：劈尖（劈形膜）夾角很小的兩個(gè)平面所構(gòu)成的薄膜討論

1）劈尖為暗紋.2）相鄰明紋（暗紋）間的厚度差

bedkdk+1明紋暗紋3）條紋間距（明紋或暗紋）

bedkdk+1明紋暗紋

4）干涉條紋的移動(dòng)每一條紋對(duì)應(yīng)劈尖內(nèi)的一個(gè)厚度，當(dāng)此厚度位置改變時(shí)，對(duì)應(yīng)的條紋隨之移動(dòng).二.牛頓環(huán)

＿.S分束鏡M顯微鏡o

erR·平晶平凸透鏡

暗環(huán)o

牛頓環(huán)裝置簡(jiǎn)圖平凸透鏡平晶光程差：(1)

(k=0,1,2,…)(2)

第k個(gè)暗環(huán)半徑暗環(huán)：空氣層明環(huán)：

(k=1,2,3…)環(huán)紋間距干涉級(jí)高的環(huán)間的間距小，即隨著r的增加條紋變密.單縫衍射半波帶法——暗紋——明紋(中心)

——中央明紋(中心)bθBA半波帶半波帶1λ/21′(2)夫瑯禾費(fèi)衍射光的衍射(1)菲涅耳衍射子波相干疊加3.條紋寬度1）中央明紋:λΔxI0x1x2衍射屏透鏡觀測(cè)屏Δx0

f

1角寬度線寬度衍射反比定律由暗紋位置當(dāng)時(shí)，2）其他明紋(次極大)3）波長(zhǎng)對(duì)條紋寬度的影響

波長(zhǎng)越長(zhǎng)，條紋寬度越寬4.縫寬變化對(duì)條紋的影響縫寬越小，條紋寬度越寬(衍射明顯)∴幾何光學(xué)是波動(dòng)光學(xué)在

/b

0時(shí)的極限情形只顯出單一的明條紋

單縫的幾何光學(xué)像當(dāng)時(shí)，四.干涉和衍射的聯(lián)系與區(qū)別：衍射本質(zhì)上是干涉衍射光強(qiáng)逐級(jí)減弱中央明紋寬度是其他明紋寬度兩倍單縫衍射明、暗紋條件與干涉相反S裝置和現(xiàn)象L1Ed中央明紋A.條紋特點(diǎn)：亮、細(xì)、疏.L2光柵1.光柵—大量等寬等間距的平行狹縫(或反射面)構(gòu)成的光學(xué)元件。d透射光柵2.種類：d反射光柵3.光柵常數(shù)明紋位置相鄰兩縫間的光程差：光柵常數(shù)：光柵常數(shù)衍射角：透光部分的寬度：不透光部分的寬度二光柵衍射條紋的形成光柵的衍射條紋是衍射和干涉的總效果條紋最高級(jí)數(shù)討論光強(qiáng)分布光柵中狹縫條數(shù)越多，明紋越亮；亮紋的光強(qiáng)：?jiǎn)慰p光強(qiáng)）（：狹縫數(shù)，一定，減少，增大．一定，

增大，

增大．光柵常數(shù)越小，明紋越窄，明紋間相隔越遠(yuǎn)入射光波長(zhǎng)越大，明紋間相隔越遠(yuǎn)入射光為白光時(shí)，不同，不同，按波長(zhǎng)分開形成光譜.一級(jí)光譜二級(jí)光譜三級(jí)光譜三衍射光譜

偏振光（線偏振光）符號(hào)表示

部分偏振光：某一方向的光振動(dòng)比與之垂直方向上的光振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的光為部分偏振光.符號(hào)表示光振動(dòng)只沿某一固定方向的光.振動(dòng)面

起偏偏振片起偏與檢偏

二向色性

:某些物質(zhì)能吸收某一方向的光振動(dòng),而只讓與這個(gè)方向垂直的光振動(dòng)通過,這種性質(zhì)稱二向色性.

偏振片：涂有二向色性材料的透明薄片.

偏振化方向：當(dāng)自然光照射在偏振片上時(shí)，它只讓某一特定方向的光通過，這個(gè)方向叫此偏振片的偏振化方向.偏振化方向起偏器NM馬呂斯定律（1880

年）檢偏器起偏器NM馬呂斯定律強(qiáng)度為的偏振光通過檢偏振器后,出射光的強(qiáng)度為反射和折射光的偏振一.反射和折射時(shí)光的偏振