大学物理总复习

第一节10怎样从晶体能带结构图来区分绝缘体、半导体、导体。20硅用铝、磷、掺杂，锗用铟、锑掺杂：问：各获得什么样的半导体？(什么是本征、P、N半导体）30P-N结中阻挡层是怎样形成的？它对正向电压和反向电压各有什么作用？40P型N型半导体的导电机构？50在激光工作物质中，如果只用基态和某一激发态能否实现粒子数反转？申诉理由。60谐振腔的作用：（控制、选择、增强）。70产生激光的条件：以保证实现粒子数反转*激活物质内有亚稳态*外有激励能源*有光学谐振腔24章复习提纲：第一节21章复习提纲：1、普朗克热辐射公式2、爱因斯坦光电效应解释与方程3、有关康普顿波长的方程4、光子的质量、动量与能量（λλ0λcφ之间的关系）22章复习提纲：1、广义的巴尔末公式（波尔公式）2、氢原子能级结构图与谱线3、氢原子基态能量与激发态能量关系4、能级跃迁与光子频率23章复习提纲：1、德布洛意关系2、不确定关系3、波函数的统计解释5、势场中的定态薛定谔方程6、一维无限深势阱4、波函数的3性质和归一化23章复习提纲：9、电子自旋和4个量子数10、多电子原子壳层结构11、泡利不相容原理12、能量最小原理7、简谐振子)21(nEn（n=0,1,2,3…..)8、氢原子能量、角动量公式第一节第13章1.感应电动势的计算5种计算方法：法拉第定律tNtmmddddSstBlBvLdd感动tIMtIMtILLdddddd121212自感法：互感法：dtdidtdiiiM221112221112iLdtdiLL或：SdtBldEi3.磁场能VBVBHWLIWVmmd2d2121224.位移电流tDjtIDDDdddd6、麦克斯韦方程的积分形式5、全电流安培环路定律第一节牛顿方程：kxF0222xdtxd运动学方程（振动方程）)cos(tAx0012020)(xvtgvxA特征量：PkWWav,,,要能（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动力学方程（如何求?）由此可求简谐振动复习1、波动方程的建立及意义*已知参考点的振动方程，写波动方程：（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。（2）将参考点的振动表达式中的“t”减去（或加上）这段时间，即为该波的波动方程。（3）若有半波损失，则应在位相中再加（减）*已知波形曲线写波动方程：由波形曲线确定波的特征量：A，，则可写波动方程注意：建立入射波和反射波的波动方程时，要用同一坐标系和相同的时间起点。x一定——振动方程t一定——波形方程x、t变——波形传播意义：波动是振动的传播])(cos[uxtAy（2）相长相消的“波程差”条件（1）相长相消的“位相差”条件2.波的干涉3.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。反入驻yyy重点：（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*特点、性质：XYZSEHu*能流密度矢量—坡印廷矢量HES*注意写波动方程：cEHXYZ图uHuE,)1(uSHESHE//,,)2(同位相、HE)3(HE)4(rrcu1)5(001c)(0000HE4.电磁波第一节光的干涉1.相干光的条件:频率相同振动方向相同恒定的相差。2.杨氏双缝干涉明暗条件强度分布明暗条件：*位相差条件*光程差条件*坐标条件中，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)sin(sinid半波损失2注意10sind20动态反映（移动光源或狭缝）（2）光强的求法解析法振幅矢量迭加sincos420dII3.薄膜干涉21nnn21nnn（1）等倾干涉动态反映：d等倾条纹（同心圆）外冒内缩3者之间大小顺序关系与半波损失（2）等厚干涉22nd0,1,2kmin21)(2k1,2,kmaxknnl2sin2动态反映nd2din上板向上平移条纹向棱边移动,条纹变密并向棱边移动光垂直入射时(i=0)（3）牛顿环:Rrd22rminmax2)12(kRRk2,1,0k模具例3.（1）如何判断镜头太平或太凸？轻压一下镜头，条纹会移动变薄，内缩镜头太平(图b)。变薄，外冒镜头太凸(图c)。（2）图b、波长，求空气隙最大厚度数得中心点为：k=3级暗纹透镜向上平移,气隙变厚条纹内缩.变薄，条纹外冒动态反映23222RkRRrd（1）单缝衍射a.缝宽增加为原来的3倍，问I0及sin1如何变化？1.夫琅和费衍射（2）双缝衍射（有缺极的问题）（3）多缝（光栅）衍射条纹特点：主极大明亮、尖细，相邻明纹间有宽广的暗区（N-1个极小，N-2个次极大）。强度2NI宽度N1缺级级缺整数比，'kkkda光的衍射（重点是光栅）b.狭缝上下移动，问I0及sin1如何变化？注意10深刻领会“光栅方程”的意义。如：平行光斜入射的情况。20最高级数：由=900求得，最后一条看不见。30条纹数（所有可见明纹）若给出缝宽，注意缺级现象。（4）圆孔衍射最小分辨角DRR221sin分辨率（分辨本领）：R1221DD光的偏振1.马吕斯定律：2.布儒斯特定律3.双折射o光，振动方向垂直于主平面e光，振动方向平行于主平面4.椭圆偏振光、圆偏振光kdnne)(20线偏振光k奇数……k偶数……正椭圆圆其它，斜椭圆/4波片,/2波片：自然光、线偏振光通过它后是什么光？(加一偏振片后可产生干涉)线偏振光经/2波片：造成位相差，仍是线偏振光经/4波片：造成/2位相差，是椭圆偏振光自然光经/2波片：还是自然光经/4波片：还是自然光0452)12(kkdnne)(20备用资料试题（2007.12.23，大学物理（下））两根无限长平行直导线有大小相等方向相反的电流I，I以dI/dt的变化率增长。一矩形线圈位于导线平面内，如图所示，则：A.线圈中无感应电流B.线圈中感应电流为顺时针方向C.线圈中感应电流为逆时针方向D.线圈中感应电流方向不确定正确答案：BII试题（2007.01.14，大学物理（下））在一无限长平行直导线通有电流I，abcd为一矩形线圈位于导线平面内，如图所示，当矩形线圈绕ad边旋转，则：A.线圈中感应电动势的方向为abcdaB.线圈中感应电动势的方向为adcbaC.线圈中感应电动势的方向无法确定D.线圈中感应电动势为0正确答案：BIabcd试题（2007.12.23，大学物理（下））如图所示，一细导线弯成直径为d的半圆，置于纸面内，均匀磁场B垂直纸面向里，当导线绕着O点以匀角速度在纸面上转动时，Oa的电动势为A.½(Bd2)B.Bd2C.½(Bdcost)D.½(Bdsint)正确答案：AxxxxxxxxxOO’a试题（2007.01.14，大学物理（下））如图，两根彼此紧靠的绝缘导线绕成一个线圈，其A端用焊锡将两根导线焊在一起，另一端B处作为连接外电路的两个输入端，则整个线圈的自感系数为（A）取决于通过的电流的大小（B）与去掉其中一根导线后的线圈的自感系数相等（C）等于去掉其中一根导线后的线圈的自感系数的两倍（D）等于零正确答案：D试题（2007.01.14，大学物理（下））如图，。两个线圈P和Q并联接到一电动势恒定的电源上，线圈P的自感和电阻分别是Q的两倍，线圈P和Q只间的互感可以忽略不计。当达到稳定状态后，线圈P的磁场能量与Q的磁场能量比值是______0.5221LIW试题（2005.12，大学物理（下））均匀磁场限制在一个半径为20cm的圆柱形空间内，一正方形导线框OABCD如图所示放置，导线框的总电阻为8Ω，今若磁场变化率dB/dt=2/πT·s-1，则电动势εAOC=0；电势差UOA=-0.005V；电动势εBC=-0.01V。ablI图.5××××××××××××ACDOBv图61.一无限长直导线通有电流I=I0e–3t,一矩形线圈与长直导线共面放置,其长边与导线平行,位置如图21.5所示,求：(1)矩形线圈中感应电动势的大小及感应电流的方向；(2)导线与线圈的互感系数.试题（2005.01，大学物理（下））1.bamrlrIΦd2d0SSB=0Illn(b/a)/(2)=0I0e3tlln(b/a)/(2)ℰ=d/dt=30I0e3tlln(b/a)/(2)M=/I=0lln(b/a)/(2).半径为a的导体园环放在均匀磁场B中，B垂直于环面，今有一电阻棒（单位长度上的电阻为r0）紧贴园环从如图6所示的直径AC处沿垂直于此直径的半径OD方向运动，当它离开导体园环时，求通过此电阻棒某截面的感应电量.vBlllBvdtttitvrBtrvBtIq00000dddℰ=I=ℰ/R=vBl/(lr0)=Ba/r0ablI图5××××××××××××ACDOBv图6试题（2007.01.14，大学物理（下））在长直导线旁有一矩形共面线圈，当矩形共面线圈通电流i=I0sint时，求长直导线的感应电动势的表达式。并指出t=0时感应电动势的方向。iabc解：当长直导线中有电流I时，该电流在矩形线圈中引起的磁通量为abIccdrrIsdBbaln2200长直导线和矩形线圈之间的互感系数为abcIMln20当矩形共面线圈通电流i=I0sint时，长直导线的感应电动势为：tabcIdtdiMicosln200T=0时感应电动势方向向上试题（2007.12.23，大学物理（下））在长直导线旁有一共面的N匝直角三角形线圈，三角形两直角边边长为a，如图所示。当三角形线圈通电流i=I0sint时，求长直导线的感应电动势的表达式。解：该电流在线圈中引起的全磁通为：)2ln1(2)(2020aINdxaxxINSdBNaa4分长直导线和直角三角形线圈的互感系数为)2ln1(20aNIM3分长直导线的互感电动势为taINdtdiMicos)2ln1(2003分一半径为R的大圆环与一半径为r的小圆环共面、同心且R»r。如在小环中通以电流I=I0sinωt，求大环中感应电动势的大小。试题（2005.12，大学物理（下））202rRIBSdSBRrIM220tIRrdtdiMcos0202Iarω如图所示，一半径为r的金属圆环，在初始时刻与一半径为a(ar)的大金属圆环共面且同心。在大圆环中通以恒定的电流I，方向如图，如果小圆环以匀角速度ω绕其任一方向的直径转动，并设小圆厦的电阻为R，则任一时刻t通过小圆环的磁通量φ=_____________________。小圆环中的感应电流i=___________________________________。tarIcos220;taRrIsin220;例题（2007.12.23，大学物理（下））已知平行板电容器的电容为C，两极板间的电势差随时间变化，其间的位移电流为A.CdU/dtB.dD/dtC.CUD.0正确答案：A对位移电流，有下列四种说法，请指出哪一种正确。例题（2007.01.14，大学物理（下））（A）位移电流是由变化电场产生的（B）位移电流是由线形变化的磁场产生的（C）位移电流的热效应服从焦耳-楞次定律（D）位移电流的磁效应不服从安培环路定律正确答案：A例题（2007.12.23，大学物理