[理学]山东建筑大学大学物理复习lgy

物理学第五版1111cosxAt222cosxAtcosxAt2221212212cosAAAAA11221122sinsincoscosAAtgAA第9章：简谐运动小题：1、简谐运动的合成（同方向同频率的合成)公式法11A1xxOAx21xxx2x2A2旋转矢量法参考复习作业：6物理学第五版28一定滑轮的半径为R，转动惯量为J，其上挂一轻绳，绳的一端系一质量为m的物体，另一端与一固定的轻弹簧相连，如图所示．设弹簧的劲度系数为k，绳与滑轮间无滑动，且忽略轴的摩擦力及空气阻力。现将物体m从平衡位置拉下一微小距离后放手，证明物体作简谐振动，并求出其角频率。mT1T2T1NMgxOx0mg解：取如图x坐标，平衡位置为原点O，向下为正，m在平衡位置时弹簧已伸长x00kxmg①设m在x位置，分析受力,这时弹簧伸长0xx)(02xxkT②由牛顿第二定律和转动定律列方程：maTmg1JRTRT21Ra③④⑤联立解得mRJkxa)/(2物体做简谐振动222)/(mRJkRmRJk物理学第五版3第10章：波动小题：1、驻波（驻波形成的推导、驻波方程)2、电磁波的性质（类似作业）3、多普勒效应（公式）大题:根据已知条件，求波动方程（振动方程、波动方程、会找原点的振动方程）物理学第五版4小题：1、驻波（驻波形成的推导、驻波方程)要求：依驻波方程求分波对应的物理量（1）驻波方程（特例）1cos2)xyAt（2cos2)xyAt（122cos2cos2xyyyAt参考例题:一弦上的驻波表达式为。形成该驻波的两个反向传播的行波的波长为2m，频率为45HZ。作业：7)()cos(.t90sosx10yππ=物理学第五版5)cos()(cos00kxtEuxtEE)cos()(cos00kxtHuxtHHπ2kEHS1）电磁波是横波,;2）和同相位;3）和数值成比例；4）电磁波传播速度,真空中波速等于光速.EuHuEHEHHE80012.99810m/suc1u2、电磁波的性质（类似作业10）物理学第五版63、多普勒效应（公式）nnso'vv±uu±ov观察者向波源运动+，远离.波源向观察者运动，远离+.sv参考例题:一列火车以20m/s的速度行驶，若机车汽笛的频率为600HZ，一静止观测者在机车前和机车后听到的声音频率分别为为和。作业：8、9物理学第五版7（2）已知波动的图线，建立波动方程（关键：找出某一点的振动方程）cos()yAt如坐标原点处的振动（1）已知波线上某点的振动方程，建立波动方程波函数沿轴正向ux])(cos[uxtAy])(cos[uxtAy沿轴负向ux大题:根据已知条件，求波动方程（振动方程、波动方程、会找原点的振动方程）参考作业：11、12、13、14、15物理学第五版8作业12平面简谐波沿ox轴正向传,已知和（T）时的波形如图所示。求（1）此波的波动方程；（2）P点的简谐振动方程。01ts25.02tP0.45x/my/m·Ot=0t=0.25s0.21012题图解（1）由波形图可知,则m6.0,m2.0A0.6m/s0.25/4txuH16.06.0Zuno2用矢量图示法可得原点的初相位为如图所示。xo┐故原点O的简谐运动方程为22cos2.0oty则此波的波动方程为26.02cos2.0,xttxym物理学第五版9第11章：大题：1、劈尖干涉（干涉条件、会写光程差（注意判断有无半波损失）、条纹特点（膜厚度，条纹间距））2、光栅（光栅方程、缺级方程；类似作业）小题：1、双缝干涉（干涉条件、明、暗条纹位置及条纹间距）2、薄膜干涉（干涉条件；会写光程差（注意判断有无半波损失））3、单缝衍射（衍射条件、条纹位置及明条纹宽度）4、马吕斯定律5、布儒斯特定律物理学第五版10光程差:21'xrrrdd明纹位置:'dxkd暗纹位置:'(21)2dxkd0,1,2k条纹间距'dxdd1S2Sxo1r2rd0,1,2kk=0对应上、下两侧第一级暗纹（注意：第一级暗纹，而是k=0）,k=1对应第二级暗纹。1k1、双缝干涉（干涉条件、明、暗条纹位置及条纹间距）物理学第五版11参考例题在双缝干涉实验中，波长为600nm的单色平行光垂直入射到缝间距2mm的双缝上，屏到双缝的距离为300cm．在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为A、0.45mmB、0.9mmC、1.2mmD、3.1mm答案：B参考作业：3、4、物理学第五版1222Δ2rdndn2r2Δ1n1n2n1n3n2n反射光光程差dn2t2Δ透射光光程差反射光光程差透射光光程差22Δ2tdn①若薄膜处在同一介质中，即n1n2n1或n1n2n1时:②若薄膜处在不同的介质中,如n1n2n3时:2innd222122λ+=Δrsin思考:i=0，n1n2n3、n1n2n3、n1n2n3时，?Δr光线垂直入射(i=0)时无有2、薄膜干涉物理学第五版13干涉条件Δk加强),2,1(k2)12(k减弱),2,1,0(k参考例题、一束波长λ为的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜的最小厚度为A、λ/4B、λ/(4n)C、λ/2D、λ/(2n)答案：B物理学第五版141n1nn1nn22ndΔΔ,2,1,kk明纹,1,0,2)12(kk暗纹d以d表示在入射点处膜的厚度，则两相干的反射光在相遇时的光程差为:大题：1、劈尖干涉（会写光程差（注意判断有无半波损失）、干涉条件、条纹特点（膜厚度，条纹间距））物理学第五版15Ln1nD劈尖干涉nn12/nbbdnk2)21(nk2（明纹）（暗纹）干涉结果:平行棱边的一系列明暗相间的直条纹.劈尖上厚度相同的地方，两相干光的光程差相同，对应一定k值的明或暗条纹——等厚干涉22ndΔΔ,1,0,2)12(kk暗纹,2,1,kk明纹物理学第五版16122nkkddn1）相邻明纹（暗纹）间的厚度差Ln1nD劈尖干涉nn12/nbbdnk2)21(nk2（明纹）（暗纹）物理学第五版17Ln1nD劈尖干涉nn12/nbbLnbLbDn222）条纹间距（明纹或暗纹）nb2LDbn22tannb很小参考作业：15物理学第五版18RPLobf,sin,fxfxbbsinkkb22sin干涉相消（暗纹）2)12(sinkb干涉加强（明纹）衍射条件第一暗纹距中心的距离fbfx1第一暗纹的衍射角barcsin1x3、单缝衍射（衍射条件、条纹位置及明条纹宽度）中央明纹的宽度fbxl2210参考作业：18、19、21物理学第五版19大题2、光栅（光栅方程、缺级方程；类似作业24）衍射光栅（1）光栅衍射是单缝衍射和各缝干涉的总效果（2）光栅方程()sin0,1,2,bbkk（3）缺级现象bsin=±k'k'=1,2,···缺极时衍射角同时满足：(b+b')sin=±kk=0,1,2,···缝间光束干涉极大条件单缝衍射极小条件即：k/k'=(b+b')/bk就是所缺的级次物理学第五版20（3）缺级现象bsin=±k'k'=1,2,···缺极时衍射角同时满足：(b+b')sin=±kk=0,1,2,···即：k/k'=(b+b')/bk就是所缺的级次缺级由于单缝衍射的影响，在应该出现亮纹的地方，不再出现亮纹缝间光束干涉极大条件单缝衍射极小条件物理学第五版2120.0sin1124波长600nm的单色光垂直入射在一光栅上，第二级明条纹分别出现在处，第三级缺级。试问：()bb1.光栅常数为多少？b2.光栅上狭缝可能的最小宽度为多少？bb、3.按上述选定的值,屏幕上可能观察到的全部级数是多少？622/sin6.010mbb62.010m3bbb()sinbbk解：（1）根据光栅明纹公式，得/bbkkb)1(k（2）由缺级公式，得物理学第五版22max10bbk8,7,5,4,2,1,0k取max()sinbbk1sin（3）得10级明纹无法看到所以能看到的全部明条纹的级数为物理学第五版23小题4、马吕斯定律（参考作业26、27、28、29、30）检偏器起偏器0IIE0ENM20cosII马吕斯定律例题、使一光强为I0的平面偏振光先后通过Ｐ1与Ｐ2.Ｐ1与Ｐ2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角为α和90°，则通过两个偏振片后的光强为（Ａ）（Ｂ）0（Ｃ）（Ｄ）αI20cos21αI20sin41)2(sin4120αI答案：C物理学第五版24反射光为完全偏振光，且振动面垂直入射面，折射光为部分偏振光．120tannni当时，0i0i1n玻璃2n空气5、布儒斯特定律(1)反射光和折射光互相垂直.tan)2πtan(cot0210inni(2)根据光的可逆性，当入射光以角从介质入射于界面时，此角即为布儒斯特角.2n物理学第五版25一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），设入射角等于布儒斯特角，则在界面２的反射光是0i（Ａ）自然光；（Ｂ）完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面；（Ｃ）完全偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面．（Ｄ）部分偏振光。答案：B物理学第五版26自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为线偏振光，则知折射光为（Ａ）折射光为线偏振光，折射角为30°；（Ｂ）折射光为部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为的介质时，折射角是30°；（Ｃ）折射光为部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角；（Ｄ）折射光为部分偏振光且折射角为30°。3答案：D物理学第五版27第12、13章：大题：一般循环（三个等值过程，绝热过程，循环效率）小题：1、理想气体的物态方程及内能（物态方程的两种表示形式、能量均分定理）2、麦克斯韦速率分布曲线。最概然速率物理学第五版28小题：1、理想气体的物态方程及内能（物态方程的两种表示形式、能量均分定理）RTMmRTpVnnkTp11KmolJ31.8R摩尔气体常量123AKJ1038.1/NRk1、理想气体状态方程2、能量按自由度均分定理分子的平均能量kTi2理想气体的内能RTiE2n气体处于平衡态时，分子任何一个自由度的平均能量都相等，均为，这就是能量按自由度均分定理.kT21（参考作业2、3、4、9、10）物理学第五版29小题：2、麦克斯韦速率分布曲线，最概然速率（1）最概然速率mkTmkT41.12pvv)(vfopvmaxf（参考作业11）物理学第五版30同一温度下不同气体的速率分布2H2OopvHpvv)(vfoN2分子在不同温度下的速率分布KT30011pv2pvKT20012v)(vfo物理学第五版31大题：一般循环（三个等值过程，绝热过程，循环效率）（参考作业12、13、14、15）第15章：大题：康普顿效应（能量守恒、康普顿波长散射公式）小题：1、光电效应（光电效应方程，最大初动能与遏止电势差，逸出功与红限的关系）2、德布罗意波物理学第五版32过程等体等压等温绝热特征V=CP=CT=CQ=0过程方程吸收热量Q0对外做功W0内能的增量0说明系统从外界吸收的热量全部用来增加系统的内能。系统从外界吸收的热量，一部分对外作功，一部分用来增加系统的内能。系统从外界吸收的热量