大学物理复习.ppt

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1、 大学物理下册复习从系统与外界环境的关系讲,热力学系统可分为:系统；系统； 系统系统。一一 填空填空准静态过程的每一点都是态，因此，在P-V图中可用连续的表示，而虚线则表示的是 。系统经历两个不同的热力学过程从初态a到达末态b，则两过程系统的吸热量 同；两过程外界对系统做功 同；但吸热与外界对系统做功之和同。其和等于或转化为系统的增量。摩尔热容既是一个过程量又是一个强度量。其大小与有关，但其值于过程是否进行关，而由系统本身的热力学性质决定。等容增压过程中，系统热，内能，（增加，减少）做功为 。内能是一状态量，任一过程的内能增量可用摩尔热容表示为。等压膨胀过程中，系统热，内能，（增加，减少）做功

2、为 。等温膨胀过程中，系统热，做功，内能 。吸热与做功大小为。绝热膨胀过程中，吸热为，对外，内能 （增加，减少）。做功大小为。理想气体的自由膨胀与绝热膨胀相同处是：吸热为，不同处是：自由膨胀发生在系统，绝热膨胀发生在系统。自由膨胀与不变，绝热膨胀温度与内能。只有无 准静态过程才是可逆过程。理想气体在 过程中，吸收的热量可用P-V图上的面积表示。从能量角度看，热力学第一定律的实质是 热力学第二定律的实质是 。=1-Q2/Q11-T1/T2只公式中，因 不可能为零而得知 达不到。违背了热力学 定律用动机称第二类用动机。自发过程是沿着 增加的方向进行的过程。系统的混乱度越高，则熵值越 。系统的熵值越

3、大，则表示系统包含的微观态数目（即热力学概率） 。系统吸热，必定升温。系统升温，必定吸热。判断：系统的状态变化，内能一定变化。系统的内能变化，则系统状态一定变化。闭合曲线包围的面积越大，相应的循环效率就越高。=1-T1/T2只能用于有两个等温和两个绝热构成的可逆循环过程。可逆过程一定是准静态过程 ，但准静态过程不一定是可逆过程。在P-V图中，用实线画出的热力学过程属可逆过程。功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。自发过程就是 系统中发生的实际过程。开尔文表述说明 系不可逆性，可老修斯表述说明了 不可逆性。 ；在平衡态下，三者的关系是 。统计规律的基本特征是现象。涨落现象指的是 值偏离实际值

4、。两种不同分子质量的理想气体，若在平衡态它们具有相同的温度与压强，则两者分子的平均平动能 同；分子数密度 同。 是分子热运动速度 222,zyxvvv平衡态下， 的大小分别是；。zyxv,vv ,有一摩尔的理想气体，温度为T，其分子是刚性4原子分子，则分子的平均平动能是；平均动能是 值；内能是 。已知速率分布函数为f (v)，则分子平均速率而速率在v1v2间的平均速率是 。系统的温度T增加后，vp，f（vp） （增加，减小）。在温度相同的情况下，分子质量越大的系统vp，f（vp） （越大，越小）。2121vvvvvvvvvvvvdNfdfdNfdf）（；）（；）（；）（RTikTi22； 的物

5、理意义分别是什么？最概然速率对应的平动能和最概然平动能是否是一回事，它们相等吗？平均速率、方均根速率、最概然速率三者的大小关系是：。 平面简谐波沿X轴正向和负向传播的波函数分别可表示为 ， 。在简谐波中,动能达到最大值的同时,势能达到值。简谐波的周期为T，简谐波的能量变化周期为。两简谐波在P点相遇而叠加，合振幅与分振幅相同（设两简谐波在P点振幅相同），则两简谐波在P点的相位差是平面简谐波的振幅随传播距离的变化而；球面简谐波振幅随传播距离的增加而。当机械波波在不同介质中传播时，波速、波长、周期三者之中， 发生了变化； 没发生变化。获得相干的方法有法和 。分波面法的实验干涉装置有、 和 。分振幅法

6、的两束相干光来源于同一原子发出的 ；而分波面发的两束相干光来源于同一原子发出的 。以相位变化相同为条件，光在某介质在传播r距离，相当于光在真空中传播距离。两束光到P点的光程差为，相应的相位差为。一光点到P点的距离为r，当在光路中放入厚度为d的一块介质后，光程是 ，光程的变化量是 。分振幅法的实验干涉装置有、 、 和 。当光从 介质入射到 介质的表面时， 有半波损失。 如图，在 条件下，上下表面的反射光都有半波损失；在 条件下，只有上表面的反射光有半波损失。 n1n2n3在等厚薄膜干涉中，当厚度每变化明斑或暗斑重复出现一次。要看到干涉条纹的变化，薄膜厚度只能在长度的范围内变化。 在杨氏双缝干涉中

7、，最先发生重叠的光谱应是次一级 光和高一级的光。在劈尖干涉中，当棱角速增加时，条纹向方向移动，当厚度d增加时，条纹向方向移动。增强光学仪器的分辨本领两种途径是：1是凸镜2是方入射光的。杨氏干涉中，若两缝间的距离为d，屏于双缝间的距离为D，则相临条纹的间距是。理论上可观察到条纹数目是。夫琅禾费单缝衍射中，若缝宽a，屏到凸镜距离为凸镜焦距f，中央明纹的线宽度是。它近似为其它各级明纹宽度。双缝干涉、单缝衍射、光栅衍射明暗纹对应比较：双缝干涉的明纹条件是：，暗纹条件是。光栅衍射缺级的原因是缝间干涉的落在单缝衍射 位置上。缺级的条件是。单缝衍射的明纹条件是：。暗纹条件是。光栅衍射的明纹条件是：。暗纹条件

8、是。双缝干涉的明纹坐标是：，暗纹坐标是。当k缝远小于/ 2时：单缝衍射的明纹坐标是：，暗纹坐标是。光栅衍射的主极大坐标：，主极大是的结果。波的衍射条纹现象的本质是： 。光的现象说明光是横波。 由自然光获得线偏振光的方法有 ； 。当按布儒斯特角入射介质时折射角与反射角之和为，反射光为光，光矢量方向入射面。自然光经过偏振片后的光强和入射光强之比是；线偏振光经过偏振片后的光强和入射光强之比是。当光在晶体中沿光轴方向传播时，无现象。当光垂直于光轴方向且垂直于折射面入射时，o、e光未，但仍有现象。这是因为两光不在光轴方向上的传播不同。质子的静质量为mp当其被加速到0.5c时，其质量为静质量的倍。 波长为

9、500nm的光子的能量 ，动量质量。 选择题练习选择题练习1. 1. 一绝热的封闭容器，用隔板分成相等两部分，左边充有一一绝热的封闭容器，用隔板分成相等两部分，左边充有一定量的某种气体，压强为定量的某种气体，压强为P,P,右边为真空。若将隔板抽去，当右边为真空。若将隔板抽去，当又达到平衡时，气体的压强是：又达到平衡时，气体的压强是：(A) (A) 2 2 P P (B) (B)P/2P/2 (C) (C)2P 2P (D) (D)P/2P/2 2. 2. 一定量的理想气体，其内能一定量的理想气体，其内能E E随体积随体积V V的变化关系为一直线，的变化关系为一直线，（其延长线过原点）则此过程为

10、：（其延长线过原点）则此过程为：(A)(A) 等体过程等体过程 (B) (B) 等温过程等温过程 (C)(C) 等压过程等压过程 (D) (D) 绝热过程绝热过程V VE E3. 3. 下列四个循环过程中下列四个循环过程中, ,理论上能够实现的循环过程是图理论上能够实现的循环过程是图V VpV VpV VpV Vp等体等体等体等体绝热绝热绝热绝热绝热绝热绝热绝热绝热绝热等温等温等温等温等温等温等温等温等压等压ABCD4. 4. 某单元子分子的理想气体从初态某单元子分子的理想气体从初态A A变到末态变到末态B B，当初末态的，当初末态的压强、温度、体积确定时，而过程未知，可以确定的物理量压强、温

11、度、体积确定时，而过程未知，可以确定的物理量是：是：(A) 功 (B)热量 (C)内能 (D)分子质量5. 5. 理想气体处于平衡态，温度为理想气体处于平衡态，温度为T T，分子的自由度为，分子的自由度为i ，则每，则每个分子所具有的个分子所具有的(A)(A)动能为动能为 (B)(B)动能为动能为 (C)(C)平均动能为平均动能为 (D)(D)平均平动能为平均平动能为kTi2RTi2kTi2RTi26. 6. 把双缝干涉实验装置放在折射率为把双缝干涉实验装置放在折射率为n n的水中，则第的水中，则第k k级明纹级明纹坐标为坐标为。例：例：将试分析图中各过程是吸热还是放热？将试分析图中各过程是吸

12、热还是放热？VpOabcd a b b c c de等温线等温线 d a b d a c b e 吸热吸热 放热放热 放热放热 吸热吸热 放热放热 一般包含吸热和放热两部分一般包含吸热和放热两部分 吸热吸热bCa2bCa101abbaCWW0ababababWWQEbacabEE101abbaCQQ绝热线绝热线a ab bc c1 1c c2 202abbaCQQVpO 1 mol 单原子分子理想气单原子分子理想气 体的循环过程如图所示。体的循环过程如图所示。 (1) 作出作出 p V 图图(2) (2) 此循环效率此循环效率解解例例求求cab60021T(K）V（10-3m3）O2ln600

13、lnRVVRTAQababac1600300b2OV（10-3m3）p（103R）(2)a b是等温过程，有是等温过程，有bc是等压过程，有是等压过程，有RTCQpcb750 (1) p V 图图 ca是等体过程是等体过程RppVTTCEQcacaVca450)(23)( 循环过程中系统吸热循环过程中系统吸热RRRQQQcaab8664502ln6001循环过程中系统放热循环过程中系统放热RQQbc750200124 .1386675011RRQQ此循环效率此循环效率ac1600300b2V（10-3m3）p（103R）解解例例练习：练习：v6v23v29pppAEQBAVpOABCv2vp2

14、pv21pA1摩尔氮气经历如图所示的循摩尔氮气经历如图所示的循环，求循环效率。环，求循环效率。Rcv2311QA%1摩尔氮气经历如图所示的循环，摩尔氮气经历如图所示的循环，求循环效率。求循环效率。VpOABCv2vp2pDRcv23已知：氮气已知：氮气已知：氮气已知：氮气21d)(vvvvvf思考：思考： 是否表示在是否表示在 区间内的平均速率区间内的平均速率 ？21vv例：例： 为速率分布函数，则为速率分布函数，则 在区间内平均速率为：在区间内平均速率为： 21vv)(vf2121d)(d)(.vvvvvvvvvffA21d)(.vvvvfB21d)(.vvvvv fCvvD.210va有有

15、N 个粒子，其速率分布函数为个粒子，其速率分布函数为00000202)(0vvvvvvvvvvafa(1) 作速率分布曲线并求常数作速率分布曲线并求常数 a(2) 速率大于速率大于v0 和速率小于和速率小于v0 的粒子数的粒子数解解例例求求)(vf02v032va12100aavv(1) 由归一化条件得由归一化条件得1dd000200vvvvvvvaavO(2) 因为速率分布曲线下的面积代表一定速率区间内的分因为速率分布曲线下的面积代表一定速率区间内的分 与总分子数的比率，所以与总分子数的比率，所以323200vv因此，因此，vv0 的分子数为的分子数为 ( 2N/3 )；vv0 的分子数为的

16、分子数为 ( N/3 )a0vNN0vv NN32的分子数与总分子数的比率为的分子数与总分子数的比率为课堂练习：课堂练习：试说明下列各试的物理意义：试说明下列各试的物理意义：2121vvvvvvvvvvvvdNfdfdNfdf）（；）（；）（；）（金属导体中的电子，在金属内部作无规则运动，与容器中的金属导体中的电子，在金属内部作无规则运动，与容器中的气体分子很类似。设金属中共有气体分子很类似。设金属中共有N 个电子，其中电子的最大个电子，其中电子的最大速率为速率为vm，设电子速率在，设电子速率在vv+dv 之间的几率为之间的几率为式中式中A 为常数为常数vv d2ANNdmvv 0mvv 0解解例例求求 该电子气的平均速率（同学作）该电子气的平均速率（同学作）NNm)d(0vvvmAvvv03d44mAv因为仅在（因为仅在（0 ，vm）区间分布有电子，所以）区间分布有电子，所以(1) 明纹间距分别为明纹间距分别为mm350011089356004.dDxmm0350101089356004.dDx(2) (2) 双缝间距双缝间距 d d 为为mm4506501089356004.xDd