《大學(xué)物理復(fù)習(xí)》PPT課件.ppt

《《大學(xué)物理復(fù)習(xí)》PPT課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《大學(xué)物理復(fù)習(xí)》PPT課件.ppt（93頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、選擇題、填空題12個(gè), 計(jì)算大題6個(gè),第9章:,理想氣體狀態(tài)方程、壓強(qiáng)公式 分子動(dòng)能、系統(tǒng)的內(nèi)能 ； 麥克斯韋速率分布函數(shù)、三個(gè)速率公式的物理意義和應(yīng)用； 平均自由程和碰撞頻率。,熱一律在等值過(guò)程和絕熱過(guò)程的應(yīng)用求循環(huán)效率,第10章:,------大題,第11章:,同方向同頻率簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成。,準(zhǔn)確寫(xiě)出機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波的波動(dòng)表達(dá)式,-----大題,應(yīng)用電磁波的性質(zhì)判斷問(wèn)題； 多普勒效應(yīng)公式的應(yīng)用。,能將駐波的表達(dá)式寫(xiě)成標(biāo)準(zhǔn)形式，并求相應(yīng)物理量；,第12章:,卡諾循環(huán)的簡(jiǎn)單計(jì)算。,波程差、相位差的關(guān)系；,第13章：,楊氏雙縫干涉的光程差、各級(jí)明紋中心位置的確定；,馬呂斯定律； 布儒斯特定

2、律。,單縫衍射,光柵（光柵方程、缺級(jí)條件）,-----大題,-----大題,劈尖干涉：用明暗紋條件求某級(jí)條紋處對(duì)應(yīng)劈尖層的厚度；,第14章：,------大題,康普頓效應(yīng)公式,光電效應(yīng)：方程、紅限、遏止電壓、逸出功,氫原子光譜：根據(jù)能級(jí)公式求出巴爾末系中對(duì)應(yīng)的譜線的波長(zhǎng)；,-----大題,薄膜干涉增透膜、增反膜的應(yīng)用；,第9章,2.理想氣體的內(nèi)能,1. 理想氣體狀態(tài)方程,3. 麥克斯韋速率分布,表示速率在vv+dv區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。,,作業(yè)：氣體動(dòng)理論111,4. 平均自由程,壓強(qiáng),1：說(shuō)出下列各式的含義。, 分子的平均平動(dòng)動(dòng)能。, 分子的總平均動(dòng)能。, 1mol 理想氣體的內(nèi)能

3、。, 質(zhì)量為m的理想氣體的內(nèi)能。, 分子每一自由度均分到的平均能量 。, 質(zhì)量為 m的理想氣體，溫度 改變 T 時(shí)內(nèi)能的改變量。,2. 理想氣體的壓強(qiáng)公式 可理解為,(A) 是一個(gè)力學(xué)規(guī)律； (B) 是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律； (C) 僅是計(jì)算壓強(qiáng)的公式； (D) 僅由實(shí)驗(yàn)得出, B ,3. 兩種不同的氣體, 一瓶是氦氣, 另一瓶是氮?dú)?，它們?壓強(qiáng)相同, 溫度相同, 但容積不同, 則 單位體積內(nèi)的分子數(shù)相等； (B) 單位體積內(nèi)氣體的質(zhì)量相等； (C) 單位體積內(nèi)氣體的內(nèi)能相等； (D) 單位體積內(nèi)氣體分子的動(dòng)能相等。,4. 某體積不變的容器中有理想氣體, 若熱力學(xué)溫度提高為原來(lái)

4、的兩倍, 則氣體的壓強(qiáng)p和氣體分子的平均動(dòng)能k (A) p、k均提高一倍； (B) p提高三倍, k提高一倍； (C) p、 k均提高三倍； (D) p、 k均不變。,分子的平均動(dòng)能和壓強(qiáng)都提高為原來(lái)的兩倍, A , A ,6.（作業(yè)5）兩種不同的理想氣體，若它們的最概然速率相 等，則它們的 （A） 平均速率相等，方均根速率相等; （B） 平均速率相等，方均根速率不相等; （C） 平均速率不相等，方均根速率相等; （D） 平均速率不相等，方均根速率不相等。, A ,7.所示曲線為處于同一溫度T時(shí)氦（相對(duì)原子量4）、氖（相對(duì)原子量20）

5、和氬（相對(duì)原子量40）三種氣體分子的速率分布曲線其中 曲線(a)是 氣分子的速率分布曲線； 曲線(c )是 氣分子的速率分布曲線,氬,氦,8. 圖中兩條曲線分別表示在相同溫度下氧氣 氫氣分子的速率分布曲線；令 和 分別表示氧 氣和氫氣的最概然速率，則 圖a表示氧氣分子的速率分布曲線， (B) 圖a表示氧氣分子的速率分布曲線； (C) 圖b表示氧氣分子的速率分布曲線； (D) 圖b表示氧氣分子的速率分布曲線。, B ,9. 在一定速率v附近麥克斯韋速率分布函數(shù)f (v)的物理意義是: 一定量的理想氣體在給定溫度下處于平衡態(tài)時(shí)的 (A) 速率為v時(shí)的分子數(shù) (B) 分子數(shù)隨速率v的

6、變化 (C) 速率為v的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比 (D) 速率在v附近單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比, D , B , A ,12. 一定量理想氣體, 在體積不變的條件下，當(dāng)溫度升高時(shí)，分子的平均碰撞次數(shù) 和平均自由程 變化情況是： （A） 增大， 不變 （B） 不變 ， 增大 （C） 和 都增大 （D） 和 都不變,不變；,13.體積恒定時(shí), 一定質(zhì)量理想氣體的溫度升高, 其分子的 (A) 平均碰撞次數(shù)將增大 (B) 平均自由程將增大 (C) 平均碰撞次數(shù)將減小 (D) 平均自由程將減小, A ,14.一定質(zhì)量的理想氣體等壓膨脹時(shí), 氣體分子的 平均自由程不變

7、(B) 平均碰撞頻率不變 (C) 平均自由程變小 (D) 平均自由程變大, D , A ,T=常量,pV = C,0,0,0,p=常量,V=常量,Q = 0,第10章,正循環(huán)（熱機(jī)）的效率,作業(yè)：熱力學(xué)基礎(chǔ)2、9、12、13、14、15 課本例題10.5、10.6,卡諾循環(huán)的效率,1. 卡諾循環(huán)的特點(diǎn)是 (A) 卡諾循環(huán)由兩個(gè)等壓過(guò)程和兩個(gè)絕熱過(guò)程組成 (B) 完成一次卡諾循環(huán)必須有高溫和低溫兩個(gè)熱源 (C) 卡諾循環(huán)的效率只與高溫和低溫?zé)嵩吹臏囟扔嘘P(guān) (D) 完成一次卡諾循環(huán)系統(tǒng)對(duì)外界做的凈功一定大于0, C ,2. 一定量氣體作卡諾循環(huán), 在一個(gè)循環(huán)中, 從熱源吸熱1000 J,

8、對(duì)外做功300 J 若冷凝器的溫度為7C, 則熱源的溫度為 ,,3. 兩個(gè)恒溫?zé)嵩吹臏囟确謩e為T(mén)和t , 如果Tt , 則在這兩個(gè)熱源之間進(jìn)行的卡諾循環(huán)熱機(jī)的效率為,4. 如圖所示，如果卡諾熱機(jī)的循環(huán)曲線所包圍的面積從圖中的 增大為 ，那么這兩個(gè)循環(huán)所做的功和熱機(jī)效率變化情況是 (A) 凈功增大，效率提高 (B) 凈功增大，效率降低 (C) 凈功和效率都不變 (D) 凈功增大，效率不變,(D),氣缸內(nèi)有36g 水蒸氣，經(jīng)abcda循環(huán)過(guò)程。其中ab、cd 為等體過(guò)程，bc 為等溫過(guò)程，da 為等壓過(guò)程。求： (1)d a 過(guò)程中水蒸氣作的功;

9、 (2)ab 過(guò)程中水蒸氣內(nèi)能的增量; (3) bc過(guò)程中水蒸氣作的功; (4) 循環(huán)效率。,解：,Wda= pa(VaVd),= 2 105 (25-50) 10-3,=5 103 J,(1) da: 水蒸氣做的功,5.課本P38例10.5,(2) a b: 水蒸氣內(nèi)能的增量,(3) bc過(guò)程中水蒸氣作的功,(4) 循環(huán)效率,,,凈,凈,凈,凈,解:,如圖，1mol的理想氣體經(jīng)歷下列四個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程。 AB 是絕熱壓縮過(guò)程，BC 是等體升壓過(guò)程， CD 是絕熱膨脹過(guò)程，DA 是等體減壓過(guò)程。求此循環(huán)效率。,B C 等體升壓吸熱,D A 等體降壓放熱,CD 和AB

10、 是絕熱過(guò)程有,6. 課本P.39例10.6,取絕對(duì)值,兩式相減得,氣缸內(nèi)有一定量的循環(huán)氧氣，其中ab 為等溫過(guò)程，bc為等體過(guò)程，ca為絕熱過(guò)程。已知 a 點(diǎn)的狀態(tài)參量為 pa、Va、Ta，b 點(diǎn)的體積Vb = 3Va，求該循環(huán)效率。,解：a b 等溫膨脹吸熱：,b c 等體放熱：,,7. 作業(yè)15題（12級(jí)A）,ca 絕熱過(guò)程,6. 作業(yè)12題（12級(jí)B）,a b 等壓過(guò)程：,8.作業(yè)13題,b c 等體過(guò)程：,c a 等溫過(guò)程：,,第11章 振 動(dòng),動(dòng)力學(xué)特征,運(yùn)動(dòng)學(xué)特征,2、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式,物體振動(dòng)時(shí)離開(kāi)平衡位置的位移x 按余弦函數(shù)的規(guī)律隨時(shí)間變化。,1、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征,速度,加速度,

11、3、 描寫(xiě)振動(dòng)的基本特征量,a. 圓頻率、頻率和周期,----由系統(tǒng)本身決定。,,旋轉(zhuǎn)矢量法,,b. 振幅和初相位的求法,4.簡(jiǎn)諧 運(yùn)動(dòng)的合成,同方向同頻率：,合振幅,初相位,同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng),加強(qiáng),減弱,作業(yè)：振動(dòng)6、9、10、11,1.平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)表達(dá)式,設(shè)O點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式為,則沿 x 軸傳播的平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)表達(dá)式,負(fù)號(hào)表示波動(dòng)沿 x 軸正方向傳播； 正號(hào)表示沿 x 軸負(fù)方向傳播。,第12章 波 動(dòng),波程差與相位差的關(guān)系,2. 駐波,兩列振幅相同、相向傳播的相干波疊加而成的一種介質(zhì)的特殊、穩(wěn)定的振動(dòng)狀態(tài)。,駐波方程,（初相為零）,駐波振幅,波節(jié),波腹,相鄰

12、兩波節(jié) ( 或波腹) 之間的距離,(2) E、H作同周期同相位變化,3.電磁波,沿 x 軸正方向傳播的平面簡(jiǎn)諧電磁波的波動(dòng)方程, 平面電磁波的一般性質(zhì),(1) 電磁波是橫波。E、H 與波的 傳播方向 u 構(gòu)成右手螺旋關(guān)系如圖。,(3) 和 數(shù)值成比例：,(4) 電磁波傳播速度,4. 機(jī)械波的多普勒效應(yīng),波源和觀察者相向運(yùn)動(dòng)時(shí)：v0取正，vs取正；,波源和觀察者相背運(yùn)動(dòng)時(shí)：v0取負(fù)，vs取負(fù)。,課本例題12.112.4、12.7、12.10、12.11 作業(yè)：2、4、715、17（1）（2）,1. 作業(yè)第4題,頻率為500Hz的波，其波速為350 m/s，相位差為 的兩點(diǎn)間距離為,,2.

13、例題12.2圖中為t = 0 時(shí)刻沿x軸負(fù)方向傳播的平面簡(jiǎn)諧波的波形曲線，求： (1) 波長(zhǎng)、周期、頻率； (2) a、b 兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向； (3) 該波的波動(dòng)表達(dá)式 ； (4) P 點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式。,解: (1) 由圖可知, = 0.4m,(2) 因波沿 x 負(fù)方向傳播，由圖可知：,a 點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，b 點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)。,,,(3) 設(shè)O點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式為,由圖可知，t = 0 時(shí)，x = 0 處的 質(zhì)點(diǎn)過(guò)平衡位置,已知 A = 0.04 m,向 y 軸正方向運(yùn)動(dòng)，,由旋轉(zhuǎn)矢量圖可得,O點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)

14、式為,(4),該波的波動(dòng)表達(dá)式為,將P 點(diǎn)的坐標(biāo) x = 3/4 = 0.3 m 代入波動(dòng)表達(dá)式可得,P 點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式為,解：設(shè)O 點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式為,且有v< 0。,則,3. 例題12.3已知沿 x 軸正向傳播的平面波在 t = 1/3 s 時(shí)波形如圖，且周期 T = 2s。求 O 點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式和該波的波動(dòng)表達(dá)式。,已知,,,t =1/3s,,,x/cm,-5,,,,,,10,,y/cm,O,20,,,,u,,O 點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式為,所求波動(dòng)表達(dá)式,由圖可知：,則波速,4. 例題12.4 有一波長(zhǎng)為 2m 的平面簡(jiǎn)諧波沿 x 軸負(fù)方向傳播，圖為 x = 1m 處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)曲線。求

15、此平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)表達(dá)式。,解 設(shè) x = 1m 處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式為,由振動(dòng)曲線可知,,由旋轉(zhuǎn)矢量可得,x = 1m 處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式,且 t = 0 時(shí)，該質(zhì)點(diǎn) y0 = 0，v0 < 0。,x = 1m 處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)曲線,,u,,波速,根據(jù) x = 1m 處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式，可直接寫(xiě)出該波的波動(dòng)表達(dá)式,5.如圖(a)為t=0時(shí)的波形曲線, 經(jīng)0.5s (

16、的波長(zhǎng)為_(kāi)______， 頻率為_(kāi)___________,45 Hz,(SI),(D),2 m,,8. 在真空中沿著x 軸正方向傳播的平面電磁波，其 電場(chǎng)強(qiáng)度波的波動(dòng)方程是 ， 則磁場(chǎng)強(qiáng)度波的波函數(shù)是：, ,D,,,,真空中：,9.作業(yè)10,在真空中,磁場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度相位相同，所以 O 點(diǎn)處磁場(chǎng)波的表達(dá)式,因平面簡(jiǎn)諧電磁波在 O 點(diǎn)處的振動(dòng)表式為,磁場(chǎng)強(qiáng)度的方向如圖：,沿 y 軸負(fù)方向。,10. 在真空中沿著z軸正方向傳播的平面電磁波 的磁場(chǎng)強(qiáng)度波的表達(dá)式為 (SI)， 則它的電場(chǎng)強(qiáng)度波的表達(dá)式為_(kāi)__________(SI) （真

17、空介電常量 0 = 8.8510-12 F/m，真空磁導(dǎo)率 0 =410-7 H/m）,一警車(chē)以25m/s的速度在靜止的空氣中行駛，假設(shè)車(chē)上警笛的頻率為800Hz.求：（1）靜止站在路邊的人聽(tīng)到警車(chē)駛近和離去時(shí)的警笛聲波頻率；（2）如果警車(chē)追趕一輛速度為15m/s的客車(chē)，則客車(chē)上人聽(tīng)到的警笛聲波 頻率是多少？（空氣中聲速為u =330m/s）,11.課本例12.10,解：,（1）已知,當(dāng)警車(chē)駛近觀察者時(shí)，觀察者聽(tīng)到的警笛頻率為,當(dāng)警車(chē)遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，觀察者聽(tīng)到的警笛頻率為,一警車(chē)以25m/s的速度在靜止的空氣中行駛，假設(shè)車(chē)上警笛的頻率為800Hz.求：（2）如果警車(chē)追趕一輛速度為15m/

18、s的客車(chē)，則客車(chē)上人聽(tīng)到的警笛聲波頻率是多少？（空氣中聲速為u =330m/s）,觀察者遠(yuǎn)離波源運(yùn)動(dòng)時(shí)v0 取負(fù)。,波源向著觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)vs 取正；,,,12.一輛汽車(chē)以25 m/s的速度遠(yuǎn)離一輛靜止的正在鳴笛的機(jī)車(chē)機(jī)車(chē)汽笛的頻率為600 Hz，汽車(chē)中的乘客聽(tīng)到機(jī)車(chē)?guó)Q笛聲音的頻率是（已知空氣中的聲速為330 m/s） (A) 558 Hz； (B) 554.5 Hz； (C) 645.5 Hz； (D) 649 Hz。,(B),一、干涉應(yīng)注意的幾個(gè)基本概念,4. 在涉及到反射光線時(shí)，必須考慮有無(wú)半波損失。,5. 透鏡不引起附加光程差。,干涉中產(chǎn)生的明暗條紋分布是光能量重新

19、分配的結(jié)果。,3. 相鄰干涉明紋(暗紋)所對(duì)應(yīng)的光程差為一個(gè)波長(zhǎng)。,2. 引起干涉條紋變化和移動(dòng)的最本質(zhì)原因是光程 差的改變。,光的干涉,6. 兩相干光束干涉明暗條紋的條件,相位差表示干涉條件,光程差表示干涉條件,二、干涉的幾個(gè)實(shí)驗(yàn),明、暗條紋的位置,暗紋中心,,明紋中心,兩相鄰明(或暗)條紋間距,（一）楊氏雙縫干涉,,加強(qiáng),減弱,,（二）薄膜干涉,1. d 不變i 變 等傾干涉,透射光的光程差,當(dāng)薄膜處在同一種介質(zhì)中（垂直入射）時(shí)：,反射光的光程差,,,,2、 i 不變d 變劈尖干涉,當(dāng)薄膜處在同一種介質(zhì)中（垂直入射）時(shí)：, 干涉條紋為平行于劈尖棱邊的等間距的直條紋。, 相鄰明紋(或暗紋)

20、對(duì)應(yīng)劈尖的厚度差, 任意相鄰明紋(或暗紋)的 間距l(xiāng) 滿足,課本例題13.413.9；作業(yè)除了1、5、6、15的全部,在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用單色光垂直入射相距0.3mm的雙縫，雙縫與屏幕的距離為1.2m. （1）從第一級(jí)明紋到同側(cè)第六級(jí)明紋間的距離為 11.7mm，求此單色光的波長(zhǎng)；（2）中央明紋中心距第三條暗紋中心的距離是多少？,1.課本P.147 例13.4,由明紋中心位置,得,(2),或用兩相鄰明紋中心間距求,,,,,2. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，為使屏上的干涉條紋間距變大，可以采取的辦法是 (A) 使屏靠近雙縫； (B) 使兩縫的間距變?。? (C) 把兩個(gè)縫的寬度

21、稍微調(diào)窄； (D) 改用波長(zhǎng)較小的單色光源。,(B),(B),在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用折射率為1.58，厚度為d的薄云母片覆蓋縫S1，若入射光的波長(zhǎng)為580nm. （1）問(wèn)屏幕上原來(lái)的零級(jí)明條紋將如何移動(dòng)？ （2） 若觀察到零級(jí)明條紋移至原來(lái)的第6級(jí)明條紋處， 介質(zhì)厚度d為多少？,解（1）原來(lái)零級(jí)明條紋位于 O 點(diǎn)，,零級(jí)明條紋上移,覆蓋介質(zhì)后從S1 和S2 到觀測(cè)點(diǎn)P 對(duì)應(yīng)的光程差為,零級(jí)條紋,即,（2） 原來(lái)k 級(jí)明條紋的光程差滿足,解得,4. 課本P.150 例13.5,5. 波長(zhǎng)為600nm的單色光垂直入射到置于空氣中的平行薄膜上，已知膜的折射率n=1.54，則反射光最

22、強(qiáng)時(shí)膜的最小厚度為,,6. 用波長(zhǎng)500 nm的平行光垂直照射折射率1.33的劈形膜，觀察反射光的等厚干涉條紋從劈形膜的棱算起，第5條明紋中心對(duì)應(yīng)的膜厚度是多少？,解：,第五條明紋，k5，,8.4610-4 mm,7. 課本P.157 例13.8,將相同材質(zhì)的兩塊平板玻璃一端接觸形成一個(gè)劈尖， 放入折射率為1.32的液體中。用波長(zhǎng)為660nm的單色光垂直照射在劈尖上，測(cè)得兩相鄰明紋之間的距離是l = 0.25cm ，則劈尖的頂角 為多少？若將劈尖放入另一種折射率為1.47的液體中，則兩相鄰明紋間的距離變化了多少？,解：,劈尖的頂角為,對(duì)于折射率為1.47的液體，兩相鄰明條紋之間的距離為,相鄰明

23、條紋之間的間距縮小，即,制造半導(dǎo)體元件時(shí)，常需要精確測(cè)定硅片上的二氧化硅（SiO2）薄膜厚度.通?？砂讯趸璞∧さ囊徊糠指g掉，加工成劈尖狀，利用等厚干涉條紋測(cè)出其厚度.已知SiO2 的折射率n2 =1.46，Si的折射率n3 = 3.42.以波長(zhǎng)為632.8nm的氦氖激光垂直照射， 在反射光中觀察到在腐蝕區(qū)域 內(nèi)共展現(xiàn)10條暗紋，且在端點(diǎn) 的M 處對(duì)應(yīng)一條暗紋.求SiO2 薄膜的厚度為多少？,8.課本P.157 例13.9,反射光的光程差,？,思路：,解法1：利用

24、暗紋條件求解 。由于n1 < n2 < n3，在 SiO2薄膜上、下表面，兩束反射光的光程差為,( k = 0,1,2 ),可知第10條暗紋對(duì)應(yīng)于k = ，,由暗紋條件,9,由上式得SiO2薄膜的厚度,解法2：利用相鄰條紋所對(duì)應(yīng)的厚度之差求解。,練習(xí)：干涉作業(yè),2,取 k = 1 得,3,遮蓋一縫后，兩束光在 Q 點(diǎn)的光程差,該光程差滿足半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，原來(lái)明紋處變?yōu)榘导y。,1 （C）,遮蓋前兩束光在 Q 點(diǎn)的光程差,明紋,（B）,（B）,干涉部分作業(yè),因光從鏡面反射時(shí)有半波損失， 所以從 S1、S2 發(fā)出的光干涉加強(qiáng)時(shí)，從 S1、S2發(fā)出的光干涉減弱，P 點(diǎn)為暗紋。,P,,（B）,M,分析：

25、將 S2 蓋住后，鏡面反射光 相當(dāng)從位于S2的虛光源 S2發(fā)出的。,E,,,4,5,所以 ，l ；, 增大，膜變厚，,,（A）,條紋向棱邊移動(dòng)。,7,8 因 n1 n2 < n3，所以劈尖上下表面兩束反射光的光程差,第 2 級(jí)明紋對(duì)應(yīng)膜厚度由,9,明紋位置,第2 級(jí)彩色光譜的寬度,由 可知，中央明紋中心到 第五條暗紋中心的距離為,10 解法1：,暗紋位置,解法2：,得兩條第10 級(jí)明紋中心的間距,11 (1),(2) 設(shè)覆蓋玻璃片后，原來(lái)零級(jí)明紋處變?yōu)榈趉 級(jí)明紋，該處兩束光的光程差,12,解得,可見(jiàn)光內(nèi)干涉加強(qiáng)的光波是,,,解法2：應(yīng)用透射光的光程差滿足干涉減弱條件,玻璃

26、片上下表面兩束反射光的光程差,滿足反射光加強(qiáng),,13 用波長(zhǎng)500nm的單色光垂直照射在由兩塊玻璃板(一端剛好接觸成為劈棱)構(gòu)成的空氣劈形膜上, 劈尖角 如果劈形膜內(nèi)充滿折射率為n1.40的液體求從劈棱數(shù)起第四個(gè)明條紋在充入液體前后對(duì)應(yīng)的膜的厚度差和條紋移動(dòng)的距離。,解：設(shè)第四個(gè)明紋處膜厚為d，則有,,條紋移動(dòng)的距離與厚度差的關(guān)系,即,厚度差為,(1)空氣劈尖的相鄰暗紋對(duì)應(yīng)劈尖的厚度差為 ,,14解：,棱邊為暗紋，則第四條暗紋中心對(duì)應(yīng)的膜得厚度為,(2)算出A處的光程差即可判斷明暗紋,所以A處為明紋。,對(duì)應(yīng)于,在A處的光程差,,,當(dāng)光線垂直入射時(shí), P處衍射條紋的明暗取決于單縫邊緣

27、兩光線的光程差,(1)明暗紋條件,1.單縫夫瑯禾費(fèi)衍射,中央明紋中心,暗紋中心,明紋中心,光的衍射,(2) 明條紋的寬度,中央明紋的寬度是其它各級(jí)明紋寬度的兩倍。,中央明紋的寬度,（半角寬度）,其它明紋的寬度,3.光柵衍射,(1)光柵常量,(2)光柵衍射是單縫衍射與多縫干涉的綜合效應(yīng),(3)光柵方程（光線垂直入射時(shí)）,(4) 缺級(jí)現(xiàn)象,,當(dāng)衍射角 同時(shí)滿足,練習(xí)：衍射作業(yè),16,,,17,中央明紋的線寬度,所以,（B）,（C）,衍射部分,18,（B）,19,20,（D）,(1) 第1 級(jí)暗紋位置,(2) 第2 級(jí)明紋位置,21,由單縫衍射明紋條件,兩條紋重合條件 1 = 2 ，所以,由單縫衍射

28、暗紋條件,上式成立的最小 k 值為 k1=3，k2=2,22 解：光柵常量,由光柵方程 得,當(dāng)k = 2時(shí)，,實(shí)際觀察不到第二級(jí)譜線。,23 解：(1),(2) 已知第三級(jí)缺級(jí)，由缺級(jí)公式,取 k=1可得最小縫寬,k = 0, 1, 2, 4, 5, 7, 8 共 13 條明紋。,(3) 先不考慮缺級(jí)，由光柵方程可知，取 sin =1，可得能看到的最大級(jí)數(shù)為,考慮缺級(jí)，在-90 < sin < 90 范圍內(nèi)可觀察到全部級(jí)數(shù)為,24 解：,（1）單縫衍射,（2）光柵衍射,共有 五個(gè)主級(jí)大,光的偏振,光強(qiáng)為I1的線偏振光，透過(guò)檢偏器后的光強(qiáng)為,二、馬呂斯定律,一、自然光與線偏振光

29、,自然光 各方向光振動(dòng)分布對(duì)稱(chēng)、振幅相同的光。,線偏振光 光矢量始終沿一個(gè)固定方向振動(dòng)。,自然光透過(guò)起偏器后，出射光強(qiáng)為入射光強(qiáng)的一半。,I0,I2=？, 為P1的偏振化方向（或入射到P2的線偏振光振動(dòng)方向）與P2偏振化方向的夾角。,三、布儒斯特定律,實(shí)驗(yàn)表明:反射光的偏振化程度和入射角有關(guān)。,當(dāng)入射角 等于某一特定值 且滿足,反射光為完全偏振光，且振動(dòng)面垂直入射面，折射光為部分偏振光。,1. 2012（A卷）一束光強(qiáng)為 I0 的自然光，相繼通過(guò)三個(gè)偏振片P1、P2、P3 后，出射光的光強(qiáng)為 ， 已知P1 和 P3 的偏振化方向相互垂直， 若以入射光線為軸，旋轉(zhuǎn)P2 ，要是出射光的光強(qiáng)為零

30、， P2至少要轉(zhuǎn)的角度是,（B）,2.一束光垂直入射在偏振片P上，以入射光線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)P，觀察通過(guò)P 的光強(qiáng)的變化過(guò)程。 若入射光是________光，則將看到光強(qiáng)不變； 若入射光是_______，則將看到明暗交替變化，有時(shí)出現(xiàn)全暗； 若入射光是_______，則將看到明暗交替變化，但不出現(xiàn)全暗。,自然光、線偏振光、部分偏振光,3 如圖所示，一束自然光入射到折射率分別為n1和n2的兩種介質(zhì)的交界面上，發(fā)生反射和折射已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值為_(kāi)_____。,p / 2arctan(n2 / n1),4 . 2012（A卷）一束平行的自然光，以60入射到空氣與玻璃的交界面時(shí)，若

31、反射光是線偏振光，則折射光的折射角是，玻璃的折射率為_(kāi)_____。,2. 光的波-粒二象性,1. 光電效應(yīng)的愛(ài)因斯坦方程,,第14章,紅限頻率（截止頻率）,3.康普頓效應(yīng),能量守恒,動(dòng)量守恒,波長(zhǎng)偏移量,,康普頓波長(zhǎng),4. 玻爾氫原子模型,課本例題14.314.5；作業(yè)：69,基態(tài)能,(電離能),已知銫的逸出功是1.9eV，今用波長(zhǎng)為583.9 nm的鈉黃光照射銫表面，求（1）光電子的最大動(dòng)能； （2） 遏止電勢(shì)差；（3）銫的紅限波長(zhǎng)。,(2) 遏止電勢(shì)差,1. 課本P.205例14.3,解 (1) 根據(jù)光電效應(yīng)方程,(3) 紅限波長(zhǎng),解：根據(jù)光電效應(yīng)方程,2. 作業(yè)7 光電管的陰極用逸出功為

32、2.2 eV的金屬制成， 今用單色光照射此光電管，陰極發(fā)射出了電子， 測(cè)得遏止電勢(shì)差為5.0V，試求：(1) 光電管陰極金屬的紅限波長(zhǎng)；(2) 入射光波長(zhǎng)。,則紅限波長(zhǎng)為,入射光波長(zhǎng),,1（C）,,2（D）,5,,,作業(yè),解 由康普頓散射公式,波長(zhǎng) 的X射線與靜止的自由電子碰撞, 在與入射角成 角的方向上觀察時(shí)，求散射光子的波長(zhǎng)及散射后電子的動(dòng)能。,由能量守恒得散射后電子的動(dòng)能,3.課本P.209例14.4,得,4.作業(yè)8,（1）散射X射線的波長(zhǎng),（2）散射光子的動(dòng)量, C ,頻率減少最多,波長(zhǎng)變化最大,,6. 康普頓散射中, 當(dāng)出射光子與入射光子方向成夾角= ______ 時(shí),

33、光子的頻率減少得最多; 當(dāng) = ______時(shí), 光子的頻率保持不變.,,0, A ,解：入射X射線光子能量為,,8. 已知X射線光子的能量為0.60 MeV，若在康普頓散射中散射光子的波長(zhǎng)變化了30%，試求反沖電子的動(dòng)能.,波長(zhǎng)為,散射光子的波長(zhǎng),能量為,所以反沖電子的動(dòng)能為,9.在氣體放電管中，用能量為12.8eV的電子通過(guò)碰撞使氫原子激發(fā)，問(wèn)受激發(fā)的原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能發(fā)射幾條譜線？,氫原子全部吸收電子的能量后 ，能量為,解：,最高能激發(fā)到的能級(jí),取4,能產(chǎn)生 6 條譜線。,,,,,,,10作業(yè)9,（1）,（2）,對(duì)于巴耳末系n(k) =2,（3）,四個(gè)線系，10條譜線,由n=5到n=

34、1的譜線波長(zhǎng)最短,11.作業(yè)6,由巴耳末系知,,,12. 根據(jù)玻爾氫原子理論，當(dāng)大量氫原子處于 n = 3的激發(fā)態(tài)時(shí)，原子躍遷將發(fā)出 (A) 一種波長(zhǎng)的光 (B) 兩種波長(zhǎng)的光 (C) 三種波長(zhǎng)的光 (D) 各種波長(zhǎng)的光,14. 從氫原子n=3的能級(jí)移去一個(gè)電子，需要能量_________eV。,1.51eV, C ,13. 根據(jù)氫原子理論，若大量氫原子處于主量子數(shù) n = 5的激發(fā)態(tài)，則躍遷輻射的譜線可以有________條， 其中屬于巴耳末系的譜線有____條,10,3,16.要使處于基態(tài)的氫原子受激發(fā)后能發(fā)射賴曼系(由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)發(fā)射的各譜線組成的譜線系)的最長(zhǎng)波長(zhǎng)的譜線，至少應(yīng)向基態(tài)氫原子提供的能量是 (A) 1.5 eV (B) 3.4 eV (C) 10.2 eV (D) 13.6 eV,15. 在氫原子光譜中，賴曼系(由各激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)所發(fā)射的各譜線組成的譜線系)的最短波長(zhǎng)的譜線所對(duì)應(yīng)的光子能量為_(kāi)__________eV；巴耳末系的最短波長(zhǎng)的譜線所對(duì)應(yīng)的光子的能量為_(kāi)_________eV, C ,3.4,13.6,17. 氫原子基態(tài)的電離能是 _____eV電離能為+0.544 eV的激發(fā)態(tài)氫原子，其電子處在n =_______ 的軌道上運(yùn)動(dòng),13.6,5,