苏州大学物理复习提纲

第3篇光学注意：一定要分清公式中字母表示的物理意义一．光程与光程差L注意：（1）正确算出各条光路的光程；（2）当光路中有反射光时，注意是否有半波损失；（3）薄膜干涉中须考虑半波损失的情形：321321nnnnnn或。二．光的干涉1．干涉加强与减弱的条件（1）,,,,2102kk加强,,,,)(21012kk减弱L2（2）,,,,21022kkkL加强,,,,)(210212kkL减弱（3）光强公式（18-14、20-30）cos21212IIIII2．杨氏双缝干涉（关注例18-1，18-2）（1）光程差（远屏近轴）DdxL（2）明暗条纹位置,,,,210kdDkx明,,,)(21212kdDkx暗（3）条纹间距dDxxxkk1注意：若在某一光路中放入介质，情况又如何？（参考教材习题18-10，结合前面兰色显示的内容分析）3．薄膜干涉垂直入射反射光中观察（结合前面兰色显示的内容分析，关注习题18-15、16、17、18、19）22ndL（1）劈尖干涉（关注例18-5，习题18-23）sinnl2（2）牛顿环（关注例18-7，习题18-21、27、31）,,,,)(321212knRkr明,,,,210knkRr暗mrrRm22（3）增透膜和高反膜（关注习题18-32）4nd注意：（1）公式中的n指的是哪一部分的折射率；（2）处理薄膜问题时，一定要分清是从反射光中观察，还是从透射光中观察。若是在透射光中观察，则与反射光中观察时正好差一个半波损失，明暗相反；（3）牛顿环中的Rrd22。5．迈克尔逊干涉仪（关注例18-9，习题18-34，18-35）（1）测量未知光波长的原理2kd（2）测量介质折射率的原理kdn)(12注意：迈克尔逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n，长为d的介质后，光路光程差改变量为dn)1(2。三．光的衍射1．单缝夫琅和费衍射（关注例19-1，19-2，习题19-6，19-8）（1）单缝衍射明暗条纹的条件（真空、垂直入射）暗条纹中心,,,,sin32122kkkaL明条纹中心,,,,)(sin321212kkaL中央明纹0sinaL（2）条纹宽度中央明纹afx20其他明（暗）纹afx（3）振幅矢量法20)sin(uuIIsinau注意：若衍射装置不在真空中，则上述光程差L增加一折射率n，如,3,2,1,22sinkkknaL2．光栅衍射（关注例19-5，习题19-18）(1)主极强（光栅方程）...,,,sin210kkd(2)缺级,,',,21kknknad时（3）光强220)sinsin()sin(NIIsina，sind注意：（1）若入射光不是垂直入射，则公式如何调整？（可参考例19-6）（2）讨论屏上能看到的条纹数时，须考虑的范围22和缺级的可能。（*）3．分辨本领（关注例19-10，19-11，习题19-26，19-29）（1）最小分辨角D221.（2）分辨本领2211.DR（3）分辨的距离fL4．X射线的衍射),,(sin212kkd注意：光的干涉和衍射中，不同公式中的k的取值（是否包含k=0）；四．光的偏振1．马吕斯定律（关注例20-1，20-2，习题20-5，20-6，20-9）条件：线偏振光20cosII注意：（1）若是自然光入射到偏振片，则出射光的光强为入射光的光强的一半；（2）经过多个偏振片时，最好逐片计算；（3）若入射光是混合光（线偏振光和自然光），参考习题20-6。2．布儒斯特定律（关注习题20-14，20-15，20-17）120nntgi200ri注意：（1）分清n1和n2；（2）反、折射光中偏振态。3．光的双折射（1）主折射率（关注习题20-18）ooocnveecnev（2）惠更斯作图法（注意习题20-20第一、二问）4．波片（）l/4波片（关注习题20-22、24）4lnnLeo)(（2）偏振态的检测方法5．偏振光干涉（关注例题20-4、习题20-30）两相干偏振光的振幅（作图）、相位差和叠加光的光强。第4篇热学注意：（1）下面兰色显示的是热学中的基本公式，处理热学问题时，基本上会用到！（）热力学中常结合了这些兰色显示内容考题，关注习题22-11，22-12，22-13，23-6，23-7，23-12。（）整个热学中的温度都是热力学温度T=273+摄氏温度。一．气体分子动理论1．理想气体状态方程RTMMpVmolnkTpRTMRTVMMpmolmol注意：理想气体状态方程是热力学中的一个基本方程，其各种变化形式都要熟悉。2．压强和温度的微观解释（关注例21-2，21-3）kenvnmp32312kTvmek232123．能量均分原理（1）自由度（i是总的自由度，t是平动自由度，r是转动自由度）单原子气体分子)3(,3ti双原子刚性气体分子)2,3(,5rti多原子刚性气体分子)3,3(,6rti注意：自由度与热力学的各种计算都有密切联系一定要熟记。（2）理想气体的内能公式RTiMMUmol2内能改变量公式TRiMMUmol24．麦克斯韦分子速率分布律（关注例21-4，习题21-7，21-15）三种气体分子速率平均速率：molMRTmkTv88（与平均自由程联系，参考例21-8）方均根速率：molrmsMRTmkTvv332最可几速率：molpMRTmkTv225．分子平均自由程（关注例21-8，习题21-20）pdkTndzv22221molMRTmkTv88二．热力学第一定律1．热力学第一定律WUQ注意：式中WUQ,,的正负之分。2．热力学过程中的功（关注习题22-6，22-7，22-8）（1）21VVpdVW（常结合理想气体状态方程使用）（2）P-V图中的面积（3）热力学第一定律UQW注意：利用P-V图中的面积计算热力学过程中的功的时候，面积只有数值，功有正负之分。3．理想气体的热容（1）定容摩尔热容RiCmV2,（2）定压摩尔热容RiCmp22,（3）比热比iiCCmVmp2,,4．几种常见热力学过程（1）等容过程0WTCMMTRiMMUmVmolmol,2TCMMTRiMMUQmVmolmolV,2（2）等压过程TRMMVpWmolTCMMTRiMMUmVmolmol,2TCMMWUQmpmolp,（3）等温过程2112ppRTMMVVRTMMWmolmollnln0U2112ppRTMMVVRTMMWUQmolmolTlnln（4）绝热过程TCMMTRiMMUWmVmolmol,2TCMMTRiMMUmVmolmol,20Q（5）绝热自由膨胀过程0W0U0Q0S注意：绝热自由膨胀过程是一个非准静态过程。5．绝热方程恒量pV恒量TV1恒量Tp1注意：绝热过程中，p，V，T仍遵守RTMMpVmol。三．热力学第二定律熵1．循环过程（1）热机hchchhQQQQQQW1对外（2）致冷机chccQQQWQw外对系注意：（1）分清循环进行的方向，顺时钟方向是热机（正）循环，逆时钟方向是致冷机（逆）循环；（2）上述两式中的Qh,Qc为绝对值；（3）利用前面总结的几个常见准静态热力学过程的功、内能增量和热量公式计算循环效率。2．卡诺循环和卡诺定理（关注例23-4，习题23-13）hchccTTQQ11chccTTTw注意：（1）卡诺循环的构成及其进行方向；（2）卡诺热机的效率是热机的最高效率。3．熵（1）熵增（关注例23-5，23-6（不可逆过程），习题23-18，23-19，23-20）21TdQSr注意：a)上式的条件是热力学过程是可逆过程；b)固体、液体时如何计算，参考例题和习题。（2）常见准静态过程的熵增等容过程12m21lnTTCTdQSvr，等压过程12m21lnTTCTdQSpr，等温过程211221lnlnppRVVRdTdQSr绝热过程021TdQSr注意：（1）熵增的公式可结合着前面常见准静态过程的WUQ,,一起记；（2）等价过程计算不可逆过程和可逆过程。第五篇近代物理基础一．狭义相对论基础1.洛仑兹变换公式（基本公式）2．狭义相对论的时空观（1）同时的相对性2221212/1)(/cvxxcvttt（2）长度收缩（关注习题8-12）022/1LcvL（3）时间延缓（关注例8-3，习题8-14，8-16，8-17）220/1cvt注意：（1）上述各式使用时均有一定的条件限制；（2）长度收缩只发生在物体相对于观察者的运动方向上，与运动垂直的方向上则没有收缩效应。3.相对论动力学（常与第24，25章联系起来，关注例8-5，习题8-19，8-21，8-25，8-26）（1）质量220/1cvmm（2）动量vcvmvmp220/1（3）质能方程2mcE2)(cmE（4）动能202cmmcEk（5）粒子间的碰撞动量守恒、能量守恒二．量子理论的起源1．黑体辐射（关注例24-1，24-2，习题24-1，24-2）（1）维恩位移定律yyzz222/1/cvxcvtt22/1cvvtxxbTm（2）斯特藩-玻耳兹曼定律4)(TET2．光电效应（关注例24-4，习题24-6）（1）光电效应方程Amvh221aeUmv22100hchA（2）光的波粒二象性（常与康普顿效应、玻尔的氢原子理论联系起来）hchmcphchmc23．康普顿效应（关注例24-7，习题24-13）2sin220c2200mchcmh；其中cc,00注意：（1）2220sin错误；（2）康普顿效应中只有波长变长的成分，没有变短的成分0；（3）分清反冲电子的能量hhcmmc0202和反冲电子获得的能量hhcmmc0202。4．玻尔的氢原子理论（关注例24-9，习题24-17，24-19，24-20）,2,1,,3,2,1),11(122kknknkRHeVnEn26.13hchEEkn注意：（1）分清RH和R；（2）记氢原子线系中莱曼系（k=1），巴尔末系（k=2），帕刑系（k=3）的k值；（3）研究能级跃迁产生的谱线，最好画出能级图；（4）氢原子中kpEE2（5）区分定态的能量、激发能（n能级和n=1基态能级之间的差值）、电离能（n=能级和n=1基态能级之间的差值）三者；（6）了解第一激发态（n=2的能级），第二激发态（n=3的能级）指的是哪个定态。三．量子力学基础1．德布罗意假设（关注例25-1，25-2，习题25-1）hchmcE2（计算频率时使用）hmvp（计算波长时使用）注意：（1）如何由能量求波长（先求动量，再求波长）；（2）高低能、高低速问题。2．不确定关系（关注例25-3，25-4，25-5，习题25-5）2/xpx2tE注意：（1）.计算时，取等于号；（2）.若条件中提供的是谱线宽度，则（求微分）2hcE2hp3．波函数、薛定锷方程（关注习题25-8、9、10、11、12、13、14）（1）概率密度*2