大学物理复习(下) 40页

考试时间：2011.1.9周日上午8:30~11:00答疑时间：大学物理课程期末安排答疑地点：西五楼116#或120教室2011.1.5周三上午8:30~11:302011.1.7周五上午8:30~11:30\n期末复习第三篇电磁学第13章电磁感应重点：法拉第电磁感应定律感应电场的概念电动势的计算磁场的能量第14章电磁场的普遍规律重点：位移电流的定义麦克斯韦方程组的物理意义1\n一、感应电动势与感应电场1.感应电动势产生的条件：穿过回路的磁通量发生变化2.感应电动势的两种基本类型感生电动势：动生电动势：法拉第电磁感应定律感应电场非静电场Ek2第13章电磁感应对闭合回路：\n3.感应电场变化的磁场在空间激发一种非静电场,从而在导体中产生感生电动势。只有在导体回路中才产生感应电流。注意:（3）感应电场与静电场的区别（1）判别i、Ei的方向：右手定则、楞次定律（2）3\n二、自感与互感1.自感电动势2.互感电动势三、磁场的能量（通电线圈的磁能）4磁能密度:自感、互感的意义及自感L、互感M的计算。3.LR电路\n第14章电磁场的普遍规律一、位移电流1.概念2.位移电流与传导电流的异同3.电磁感应的相互性变化的磁场激发感应电场变化的电场激发感应磁场（ID的磁场）4.麦克斯韦方程组的积分形式及意义5\n第四篇振动与波动第15章机械振动第16章机械波第17章电磁振荡与电磁波重点：简谐振动同方向同频率的简谐振动的合成重点：波动方程的建立及意义波的干涉驻波6\n1.简谐振动特征：运动学方程（振动方程）特征量：坐标原点在受力平衡处要求：（1）熟练运用旋转矢量法（2）写振动方程（3）证明物体作简谐振动并求周期第15章机械振动动力学方程：（如何求?）由此可求：7\n例一单摆,在t=0时:若t=0时，小球在平衡位置，且向左运动。2=？1=02=/28\n2.同方向同频率的简谐振动的合成9xjA2rA1rowj2j1Arowx1x2xoy2y1ow\n1.波函数的建立及意义*已知参考点的振动方程，写波函数：P45例16-2（1）坐标轴上任选一点，求出该点相对参考点的振动落后或超前的时间t。（2）将参考点的振动表达式中的“t”减去或加上这段时间t,即为该波的波函数。（3）若有半波损失，则应在位相中再加(减)。*已知波形曲线写波函数：P46例16-3由波形曲线确定波的特征量：A，，则可写波函数x一定——振动方程t一定——波形方程x、t变——波形传播第16章机械波意义：波动是振动的传播10\n注意前提：相干波源的初位相相同，即：1=2（2）相长相消的“波程差”条件k=0,1,2…...（1）相长相消的“位相差”条件k=0，1，2…...2.波的干涉11相干条件：频率相同、振动方向相同、位相差恒定。\n3.驻波两列振幅相同的相干波，反向传播迭加干涉而成分段振动，波节同侧位相相同，波节两侧位相相反。（1）写驻波的波动方程（注意半波损失问题）（2）求波腹、波节的位置重点：12\n4.波的能量特点：媒质元动能、势能同时变大、变小总能量不守恒。能流密度平均值（波的强度）平衡位置处——最大最大位移处——最小例.如下图该时刻，能量为最大值的媒质元位置是_________13\n例.已知入射波t时刻的波动曲线，问：A、B、C、D哪条曲线是t时刻反射波曲线(反射壁是波密媒质)？[B]入射波在P点的位相：反射波在P点的位相：14\n第17章电磁振荡与电磁波*特点、性质：*能流密度矢量—坡印廷矢量*注意写波动方程：解例.已知写出的波动方程15\n第五篇波动光学第18章光波的干涉第19章光波的衍射第20章光波的偏振16杨氏双缝干涉薄膜干涉单缝夫朗和费衍射多缝（光栅）衍射光学仪器分辨率X射线衍射马吕斯定律布儒斯特定律双折射\n第18章光的干涉一、相干光的条件：二、杨氏双缝干涉1.明暗条件：（1）位相差（2）光程差（3）坐标条件δo17\n2.光强分布：影响“”的因素几何路程r1、r2介质“n”S1、S2处的位相直接由位相反映由光程反映注意:18δo\n讨论：（1）装置放入介质中中央‘o’点为k=2级明纹。求：l1与l2之差？求：屏上条纹的位置？明纹暗纹求：零级明纹的位置？(3)插入薄片e条纹如何移动？若o点为k=3级明纹，求n?19（2）点光源不放中间:（如右图）\n若加强减弱两反射光都有或都没有半波损失。三、薄膜干涉或若或20两反射光其中之一有半波损失。加强减弱（1）等倾干涉\n（2）等厚干涉垂直入射，劈尖干涉：明纹暗纹明纹暗纹纸空气劈尖玻璃同一膜厚对应同一条纹。动态反映：或上板向上平移条纹向棱边移动！！相邻两条纹条纹的高度差及间距：21\n牛顿环:下列情况条纹如何变化？动态反映：暗环明环——内缩——外冒透镜向下平移平晶—平凸透镜rRd22透镜向上平移\n迈克尔逊干涉仪M1与M2严格垂直——等倾干涉（圆环形条纹）M1与M2不垂直——等厚干涉条纹移动N条，光程差改变N，可动镜移动:动态反映：d等倾条纹（同心圆）外冒23\n1.单缝夫朗和费衍射注意：（1）缝上、下移动，中央明纹的位置变否？（2）缝宽增加为原来的3倍，问及如何变化？不变第19章光波的衍射(无数子波的干涉效应)中央明纹暗纹（极小）（缝被分成偶数个半波带）明纹（极大）（缝被分成奇数个半波带）24\n2.双缝衍射光强：受单缝衍射的调制缺级：整数比时，k级明纹缺级，不止一条。掌握课堂举例及作业。包线条纹位置注意：d、a、对条纹的影响。25明纹暗纹2)12(lkl+k\n主极大（明纹）的位置：光强:条纹宽度:缺级:注意：如：平行光斜入射的情况（2）最高级数：由=90o求之。3.多缝（光栅）衍射N1个极小，N2个次极大)，条纹特点：明纹（主极大、谱线）又细又亮（相邻明纹间有缝数N增加，明纹愈细愈亮。总条纹数（所有可见明纹数）。（3）若给出缝宽a，则要扣去缺级条数。（1）要会写干涉条件无限远处可认为看不见。26\n4.光学仪器分辨率最小分辨角：提高分辨率途径：问：孔径相同的微波望远镜与光学望远镜，哪种分辨率高？5.X射线衍射d晶面ACB星星布拉格公式分辨率（分辨本领）：27\n第20章光的偏振1.马吕斯定律：2.布儒斯特定律线偏振光部分偏振光自然光28\n3.双折射·光轴例.用惠更斯原理作出双折射光路图o光：振动方向垂直于o光主平面e光：振动方向平行于e光主平面光光光轴（如方解石）椭圆和圆偏振光偏振光干涉不要求！自然光晶体光轴29\n1.光的量子化的基本计算2.康普顿效应3.玻尔理论4.德布罗意物质波5.不确定关系6.波函数及解薛定谔方程7.氢原子的状态8.实验30第六篇量子物理第21、22、23章\n1.关于光的量子化的基本计算例1.求波长为(或频率)的光子能量、动量、质量。例2.电子与光子各具有=2.0Å它们的动量、总能量各等于多少？电子的动能等于多少？解：电子与光子的动量均为：总能量问题：为何电子动能(非相对论性）31\n2.关于康普顿效应光子与自由电子碰撞，散射光的波长移动=—0光子与束缚电子碰撞，散射光波长不移动=0由能量、动量守恒得:注意：（1）原子量小的，康普顿散射强，反之，弱。（2）反冲电子的动能322mcvmr\n3.关于玻尔理论（1）三点假设（2）由库仑力=向心力角动量量子化条件可得：注意10各谱线系及频率计算20单位换算Å33\n4.关于德布罗意物质波（1）不考虑相对论效应时：E、m、P的关系：（2）考虑相对论效应时：E、m、P的关系：实物粒子具有波粒二象性34\n5.关于不确定关系35例.粒子运动的波函数图形分别为以下各图确定，粒子动量的精确度最高的波函数应是哪个图?(A)x位置与动量的不确定关系：能量与时间的不确定关系：\n6.关于波函数及解薛定谔方程（1）波函数的意义物理标准条件：单值、有限、连续。归一化条件：（2）定态薛定谔方程一维无限深方势阱熟练计算的极大、极小值几率36\n7.关于氢原子的量子力学处理氢原子（核外电子）的状态由一组量子数表征n个值(2l+1)个值2个值主壳层个态、支壳层个态例.原子内电子的量子态由n、l、ml、ms四个量子数表征.当n、l、ml一定时,不同的量子态数目为____；当n、l一定时,不同的量子态数目为_______；当n一定时，不同的量子态数目为______。37\n8.关于实验量子物理中有哪些重要实验?它们分别说明了什么问题?(1)光电效应：说明光的波粒二相性，光与物质相互作用时，其能量有不连续的结构。(2)康普顿效应：说明光的量子理论是正确的，动量守恒、能量守恒在微观单体过程中是正确的。(3)氢原子光谱：表明了原子光谱是分立的间接反映了原子内部结构的不连续性。(4)粒子散射实验：发现原子的核式结构。(5)夫兰克—赫兹实验：证明原子内部存在分立的定态能级。(6)代维逊—革末实验：证明实物粒子（电子）的波粒二象性。(7)斯特恩—盖拉赫实验：证明电子自旋及角动量空间量子化。38\n预祝大家期末考试取得好成绩！！谢谢！再见。