《山东建筑大学2014级大学物理(2)总复习.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东建筑大学2014级大学物理(2)总复习.（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,2015 2016 (1) 期末复习,（选择 、填空 、计算）,2,气体动理论 1. 理想气体状态方程、压强、温度公式的应用。 2. 分子平均的动能、系统的内能表达、计算。 3. 由麦克斯韦速率分布函数、三个速率公式的物理意义和应用. 4. 平均自由程和碰撞频率。,热力学 1. 热力学第一定律在 (等温、等体、等压、) 过程中的应用计算循环效率。（大题）,3,理想气体状态方程,能量均分定理,作业 1. 3. 4. 9. 13.,内能公式,1. 一瓶质量为m 的 刚性双原子分子的理想气体 ，温度为T， 则分子的平均平动动能为（ ）分子的平均动能为（ ），该瓶气体内能为（ ）,2. 1mol
2、理想气体氢气分子的平均平动动能为,3. 压强为P 体积为V 的氢气的内能为,(能量按自由度均分 、自由度 i ),压强公式,4,在 v 附近的单位速率区间内的分子数占总数 的百分比.,（最概然速率附近的分子数占总数的百分比最大）,麦克斯韦速率分布曲线,分布在 v1 v2 区间的分子数占分子总数的百分比.,速率在 v v dv 区间内的分子数占总数的百分比.,作业 2. 5. 6. 8. 11.,最概然速率vp 速率分布函数峰值对应的速率.,5,例 图示曲线为处于同一温度T 时氦（原子量4）、氖（原子量2 0）和 氩（原子量4 0）三种气体分子的速率分布曲线。其中 曲线（a）是 气分子的速率分布
3、曲线； 曲线（c）是 气分子的速率分布曲线。,氩,氦,(1) (a) 氧气 (b) 氢气,(2) 曲线 2,1 2,11.,6,平均碰撞频率,平均自由程,B ,作业7 . 在体积不变的条件下，当温度升高时.,例 一定量的理想气体在温度不变的条件下，当体积 增大时， 分子的平均碰撞频率 和平均自由程 的变化情况是：,例 气缸内一定量的氢气，当温度不变而压强增大一倍时， 氢气分子的平均碰撞频率 和平均自由程 变化情况是：,C ,作业12.,A ,7,Q = E + W,热力学中 Q、W、E 的计算方法及其关系,作业 10. 13. 14. 15.,热机效率,8,振 动,1、掌握物体做简谐振动的表达
4、式。初相，旋转矢量；,简谐运动的状态 （投影点), 旋转矢量初始位置, 旋转矢量 t 时刻位置,9,2、同方向同频率的简谐振动的合成,同相叠加 ，,反相叠加，,例 一质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，其表达式分别为,则其合成振动的振幅 ，初相为 ,110-2 m,p / 6,解: 由题意可知,作业 6 . 两个简谐振动的振动曲线，若以余弦函数表示 两个的合成结果，则合振动方程为 x = x1 + x2,10,11,2、准确写出机械振动和机械波的方程式（大题）,沿 x 轴传播的平面简谐波的波动表达式,已知原点的振动表达式,波动,1、波程差、相位差关系,12,已知x 轴上的Q点振动表达式,沿
5、 x 轴传播的平面简谐波的波动表达式,O,P,x,xo,作业 11、12、13、15.,13,作业11.,因x0:,由旋转矢量,所以原点处振动方程为,解:设原点处振动方程,14,作业 12.一平面简谐波以波速u = 36m/s沿 x 轴正向传播， 在t =3T /4的波形图如下，求 (1) t = 0 时的波形图： (2) O点的振动方程： (3) 波动方程：,t =0,t =3T/4,解：,(3) 波动方程为,(1) t = 0 时的波形图,如下,(2) 设O点的振动方程为,x = 0：,y0 = 0, v0 0,15,作业13.,一平面简谐波,波长6m，沿 x 轴正向传播，图示 为x =2
6、.0m 处质点的振动曲线，,求此波的波动表达式.,解,设x = 2.0m处质点的振动方程为,由,由,则,波动表达式为,16,解: (1) 由 P 点向下，可判定该波向左传播,设波动表达式,则该处振动速度表达式,.,在 x = 0 处,则波动表达式,作业 15.,(2) 距原点2.5 m处质点的振动方程是,17,(1) 设原点处质点的振动表达式,(2) 该波的波动表达式：,y0 = 0,求: (1) 坐标原点处介质质点的振动表达式； (2) 该波的波动表达式,例 一平面余弦波在 t = 0 时刻与 t = 2 s 时刻的波形图,解：,由题可知，此波为左行波.,v0 0,18,3. 会写驻波的表达
7、式(写成标准形式) 相应的物理量,驻波方程,则波速,作业17.,比较得,已知驻波方程,2 m 45 Hz,19,例 真空中沿着 z 轴的正方向传播的平面电磁波，O点处 电场强度为， 则O点处磁场强度 为 ,（e 0 = 8.8510-12 F/m , m 0 = 4p10-7 H/m）,(1),(2),4. 应用电磁波的性质判断问题,作业10.,20,例 在真空中沿着 x 轴负方向传播的平面电磁波，其 电场强度的波的表达式为 (SI).,则磁场强度波的表达式是_. (e 0 = 8.8510-12 F/m， m 0 = 4p10-7 H/m),(1),(2),作业：8、 9,例 一列火车以20
8、 m/s的速度行驶，若机车汽笛的频率为 600 Hz ，一静止观测者在机车前和机车后所听到的声音 频率分别为 和 （空气中声速340 m/s）,例 一辆汽车以 25 m/s 的速度远离一辆静止的正在鸣笛的 机车机车汽笛的频率为 600 Hz ，汽车中的乘客听到机车 鸣笛声音的频率是 （空气中的声速330 m/s）,637.5 Hz,566.7 Hz,554.5 Hz,5. 多普勒效应公式的应用,22,干涉作业 1. 9. 10. 11.,1. 由杨氏双缝干涉光程差、各级明、暗纹中心位置的确定 ( 大题 ),波动光学,例 在双缝干涉实验中，用波长546.1 nm (1 nm = 10-9 m)
9、的单色光照射，双缝与屏的距离 d300 mm. 测得中央明条 纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2 mm，求双缝间的距离,0.134 mm,2. 干涉明暗纹条件,光疏 光密,光波经过薄膜上下表面反射（折射）后相互叠加形成的干涉,1. 反射光的光程差,同一薄膜对某波长反射光的干涉与透射光的干涉互补 ( 相差 / 2 ),(讨论垂直入射),若两个反射面只有一个有半波损失时，,正确写出光程差；由干涉条件列方程:,取0,4 5,取,2. 薄膜干涉增透膜、增反膜的应用.,干涉作业 4 . 12 .,24,例 在折射率 n3=1.60 的玻璃片表面镀一层折射率n2=1.38 的 MgF2 薄膜作为增透
10、膜。为了使波长为 = 500 nm的光,从折射率n1=1.00 的空气垂直入射到玻璃片上的反射尽可能减少, MgF2 薄膜的厚度d 至少是： (A) 250 nm (B) 181.2 nm (C) 125 nm (D) 90.6 nm,解：由题意：反射光的光程差满足暗纹条件.,取k = 0:,= 90.6 nm,D,n0 n0,空气, D ,取k = 1:,n0 n0,反射光的满足明纹条件.,(1) 反射光满足明纹条件.,(2) 反射光满足暗纹条件.,k取1,k取1,25,由题意：光程差满足二级明纹的条件,所以二级明纹对应的膜厚度为,3. 用明、暗纹条件求某级条纹处对应的劈尖层厚度,正确写出光
11、程差；由干涉条件列方程:,干涉作业 7 . 8. 14 .,26,例 如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上 当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以 观察到这些环状干涉条纹 .,(A) 向右平移 (B) 向中心收缩 (C) 向外扩张 (D) 静止不动 (E) 向左平移 ,B,作业 6. 用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上, 反射光的干涉条纹在 P 点形成的圆斑为,(A) 全明 (B) 全暗 (C左半部明，右半部暗 (D) 左半部暗，右半部明 ,C,等厚干涉,3. .了解牛顿环明暗纹的变化,27,各级条纹坐标,中央明纹的角宽度,中央明纹的线宽度,中央明纹角(线)宽是其它各级明条纹
12、角(线)宽的两倍!,4. 单缝衍射中明、暗纹位置、明纹宽度计算.,衍射作业 2、3、5,28,氦氖激光器发出 = 632.8 nm 的平行光束，垂直照射到一 单缝上，在距单缝 3m远的屏上观察夫琅禾费衍射图样，测 得两个第二级暗纹间的距离是 10cm，则单缝的宽度 a = ?,一单色平行光束垂直照射在宽度为1.0 mm 的单缝上，在缝后放一焦距为 2.0 m 的会聚透镜。已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为 2.0 mm,则入射光波长约为： (A) 100 nm (B) 400 nm (C) 500 nm (D) 600 nm,如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角 = 30的
13、方位上，所用的单色光波长为 = 500nm，则 单缝宽度为 mm.,29,光栅常数( b + b )与刻痕数(缝数N) /单位长度成倒数关系.,如:每毫米有 800 条刻痕,则,5. 光栅衍射中的计算(光栅方程、缺级公式)（大题）,光栅方程：,缺级公式：,可以求出( b + b ) 、对应 的级次k 、波长,可以求出 b 、确定所缺的级次 k,30,解:,例题 波长为 = 600nm 的单色光垂直入射在一光栅上，测 得 第二级主极大的衍射角为 300 ，且第三级缺级.,(1) 光栅常数为多少?,(2) 透光缝可能的最小宽度为多少?,所以，看到全部主极大的级次为：,缺级公式,(3) 求在衍射角 范围内观察到的全部主极大的级次?,由光栅方程,又因第三级缺级.,光栅方程,31,解:,例题 波长为 = 600nm 的单色光垂直入射在一光栅上， 第三级明条纹出现在 sin = 0.30 处，第四级缺级，试问：,(1) 光栅常数为多少?,(2) 光栅上狭缝可能的最小宽度为多少?,(3) 列出屏上可能出现的全部级数?,所以，看到全部级数为：,由,又因第四级缺级.,由,32,马吕斯定律,布儒斯特
