大学物理A基本知识点

大学物理A（2）基本知识点一、试题题型、试卷结构和试题分数分布1、试题题型：选择题（10小题，每小题3分，计30分）填空题（10小题，每小题3分，计30分）计算题或证明题（4小题，每小题10分，计40分）二、大学物理A（2）基本知识点气体分子动理论1．理想气体状态方程在平衡态下RTMPV，nkTp，普适气体常数Kmol/J31.8R玻耳兹曼常数K/J1038.1NRk23A2．理想气体的压强公式t2En32vnm31p3．温度的统计概念kT23Et4．能量均分定理每一个自由度的平均动能为1/(2KT)。一个分子的总平均动能为自由度）:i(kT2iE。摩尔理想气体的内能RT2iE。5．速率分布函数NdvdN)v(f麦克斯韦速率分布函数2vkT2m23ve)kT2m(4)v(f2三种速率最概然速率RT2mkT2vp平均速率RT8mkT8v方均根速率RT3mkT3v2热力学基础1．准静态过程：在过程进行中的每一时刻，系统的状态都无限接近于平衡态。2．体积功：准静态过程中系统对外做的功为pdVdA，21vvpdVA3．热量：系统与外界或两个物体之间由于温度不同而交换的热运动能量。4．热力学第一定律A)EE(Q12，AdEdQ5．热容量dTdQC定压摩尔热容量dTdQCpp定容摩尔热容量dTdQCVV迈耶公式RCCVp比热容比i2iCCVp6．循环过程热循环（正循环）：系统从高温热源吸热，对外做功，同时向低温热源放热。效率121QQ1QA致冷循环（逆循环）：系统从低温热源吸热，接受外界做功，向高温热源放热。致冷系数：2122QQQAQ7．卡诺循环：系统只和两个恒温热源进行热交换的准静态循环过程。卡诺正循环效率12TT1卡诺逆循环致冷系数212TTT8．不可逆过程：各种实际宏观过程都是不可逆的，且它们的不可逆性又是相互沟通的。如功热转换、热传导、气体自由膨胀等都是不可逆过程。9．热力学第二定律克劳修斯表述：热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。开尔文表述：任何循环动作的热机只从单一热源吸收热量，使之完全变成有用功，而不产生其它影响是不可能的。微观意义：自然过程总是沿着使分子运动向更加无序的方向进行。机械振动1．简谐振动方程)tcos(Ax振幅A：取决于振动的能量（初始条件）。角频率：取决于振动系统本身的性质。初相位：取决于初始时刻的选择。2．振动相位t+：表示振动物体在t时刻的运动状态。：初相位，即t=0时刻的相位。3．简谐振动的运动微分方程0xdtxd222弹性力或准弹性力kxK角频率：mk，km2TA与由初始条件决定：22020vxA，)xv(tg0014．简谐振动能量)t(sinAm21mv21E2222K，2KkA41E)t(coskA21kx21E222P，2PkA41E2PKkA21EEE5．同一直线上两个同频率简谐振动的合成合振幅：)cos(AA2AAA12212221221122111cosAcosAsinAsinAtg同相：k2，21AAA反相：)1k2(，21AAA，,2,1,0k机械波1．机械波产生的条件：波源和媒质。通过各质元的弹性联系形成波。2．波的传播是振动相位的传播，沿波的传播方向，各质元振动的相位依次落后。3．波速u，波的周期T及波长的关系1T，Tu4．平面简谐波的表达式（设座标原点O的振动初相位为）)2cos(),(xtAtxy5．波的传播是能量的传播平均能量密度22A21平均能流密度即波的强度22Au21uI6．波的干涉干涉现象：几列波叠加时合成强度在空间有一稳定分布的现象。波的相干条件：频率相同，振动方向相同，相位差恒定。干涉加强条件：k2)rr(21212干涉减弱条件：)1k2(7．驻波：两列振幅相同的相干波，在同一直线上沿相反方向传播时形成驻波。波节：振幅恒为零的各点。波腹：振幅最大的各点。相邻两波节之间各点振动相位相同，同一波节两侧半波长范围内，相位相差，即反相。驻波的波形不前进，能量也不向前传播。只是动能与势能交替地在波腹与波节附近不断地转换。8．半波损失：波从波疏媒质（u较小）传向波密媒质（u较大），而在波密媒质面上反射时，反射波的相位有的突变，称为半波损失，计算波程时要附加+/2。光的干涉和衍射1.获得相干光的基本原理：把一个光源的一点发出的光束分为两束。具体方法有分波阵面法和分振幅法。2.杨氏双峰干涉：是分波阵面法，其干涉条纹是等间距的直条纹。条纹中心位置：明纹：,...,2,1,02kaDkx暗纹：,...,2,1,022)12(kaDkx条纹间距：aDx23.光程差4.位相差2有半波损失时，相当于光程增或减2，相位发生的突变。5.薄膜干涉（1）等厚干涉：光线垂直入射，薄膜等厚处为同一条纹。劈尖干涉：干涉条纹是等间距直条纹.对空气劈尖：明纹：,...2,122kkne暗纹：,...,2,1,02)12(22kkne牛顿环干涉：干涉条纹是以接触点为中心的同心圆环.明环半径：,...2,1)21-(knRkr明暗环半径：,...,2,1,0knkRr暗（2）等倾干涉：薄膜厚度均匀，采用面广元，以相同倾角入射的光，其干涉情况一样，干涉条纹是环状条纹。明环：,...2,12sin222122kkinne暗环：,...,2,1,02)12(2sin222122kkinne6.迈克尔逊干涉仪7.单缝夫朗和费衍射用半波带法处理衍射问题,可以避免复杂的计算.单色光垂直入射时,衍射暗纹中心位置:,...2,122sinkka亮纹中心位置:,...,2,1,2)12(sinkka8.光栅衍射光的偏振1.光波是横波,自然光、线偏振光、部分偏振光等的定义和描述。2.偏振片的起偏和检偏3.马吕斯定律4.反射和折射时光的偏振5.双折射现象狭义相对论基础1.爱因斯坦狭义相对论的基本假设。2.洛仑兹坐标变换式中3.长度收缩2201cuLL（注意同时性条件）4.时间膨胀5.相对论速度变换222'222'2'11,11,1cuvcuvvcuvcuvvcuvuvvxzzxyyxxx6.狭义相对论中的质量和能量（1）相对论质量与速度关系2201cvmm2''''''2''''cuxttzzyyutxxcuxttzzyyutxx2211cu22'1cutt（注意同地性条件）(m0为静质量)（2）相对论动量2201cvvmmvp（3）相对论能量总能E=mc2静能E0=m0c2动能EK=mc2-m0c2能量动量关系E2=(cP)2+(m0c2)2量子光学基础1.黑体辐射2.光电效应方程Ahvmme2213.康普顿散射4.玻尔氢原子理论量子力学基础1.实物粒子的二象性粒子的能量：hmcE2粒子的动量：hmvP2.不确定关系：由于二象性，在任意时刻粒子的位置和动量都有一个不确定量，它们之间有一个简单关系：xPx3.物质波的振幅是波函数的振幅；物质波振幅绝对值平方表示粒子在t时刻，在（x,y,z）处单位体积内出现的概率,称为概率密度.4.一维势阱中的概率密度等计算5.量子力学对氢原子的处理：能量量子化，轨道量子化和四个量子数:描述原子中电子运动状态的四个参数.主量子数n,...2,1n角量子数l)1(,...,2,1,0nl磁量子数mllml,...,2,1,0自旋磁量子数ms21sm6.原子的壳层结构