马文蔚《物理学》第五版-下册总结

马文蔚《物理学》第五版-下册总结,有利于学生提纲挈领,进行复习。并掌握物理学的最基本原理。

第九章 振动总结1 简谐运动

F kx ma a x2

x A cos( t )周期弹簧振子周期 单摆的周期

T

2π

m T 2π , k T 2π l g

频率

1 T 2π

k/m2

2 旋转矢量法分析振动

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3 简谐运动的能量

1 2 1 2 2 2 Ek mv m A sin ( t ) 2 2 1 2 1 2 2 Ep kx kA cos ( t ) 2 2

1 2 2 E Ek Ep kA A 2线性回复力是保守力，作简谐运动的系统机械能守恒

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4 两个同方向同频率简谐运动的合成

x1 A1 cos( t 1 ) x2 A2 cos( t 2 )

A2 20

Axx

x x1 x2x A cos( t )

x2

1

x1

A1

2 A A12 A2 2 A1 A2 cos( 2 1 )

A1 sin 1 A2 sin 2 tan A1 cos 1 A2 cos 2

两个同方向同频率 简谐运动合成后仍 为简谐运动

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第十章 波动1 基本概念机械波：机械振动在弹性介质中的传播. 产生条件：1)波源；2)弹性介质. 性质：波是运动状态的传播 横波与纵波

2 平面简谐波的波函数

x t x y A cos[ (t ) ] A cos[ 2 π ( ) ] u T 波函数 周期、频率、波速、振幅、相位

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3 了解惠更斯原理、分析波的折射和反射 4 波的干涉相干条件 :1)频率相同； 2)振动方向平行； 3)相位相同或相位差恒定.

y p y1 p y2 p r2 y2 p A2 cos( t 2 2π ) A A A 振动始终加强1 2

y1 p A1 cos( t 1 2π

r1

)

2k π 或 k ,k 0,1, 2, 振动始终减弱

A A1 A2

(2k 1) π 或 (k 1 2) ,k 0,1, 2,

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5 波的能量1)平均能量密度:2)能量密度: 3)动能、势能: 4)平均能流密度: 5)平均能流:

1 ( A) 2 22 2

( A) sin [ (t x / u ) ]1 d Wk d Wp d V 2

I u

P u S

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6 驻波的产生条件振幅、频率、传播速度都相同的两列相干波，在同一直 线上沿相反方向传播时叠加而形成的一种特殊的干涉现象.

7 半波损失当波从波疏介质垂直入射到波密介质,被反射到波疏介质 时形成波节. 入射波与反射波在此处的相位时时相反, 即反 射波在分界处产生 的相位跃变，相当于出现了半个波长的 波程差，称半波损失.

8 多普勒效应

u v' o ' u v's

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第十一章 波动光学总结1 相干光产生的条件: 时间相干性、空间相干性 2 杨氏双缝干涉 x k r d 加强 k 0,1,2, (2k 1) d' 减弱 d' 2

x

d' (2k 1) d 2

d

k

明纹

k 0,1 2, ,

暗纹

3 光程光在真空中的速度

c 1 0 0

u 1 光在介质中的速度 1) 光程: 媒质折射率与光的几何路程之积 =

n

r

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4 其他干涉现象：分波阵面干涉、分振幅干涉干涉加强

Δ k , k 0,1,2, 2kπ ,k 0,1,2,

例：薄膜干涉、劈尖干涉

5 惠更斯-菲涅耳原理：子波、叠加

6 单缝衍射-夫琅禾费单缝衍射

2 b sin (2k 1) 2

b sin 2k

k

干涉相消(暗纹) 干涉加强(明纹)

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7

光的偏振和双折射现象理解自然光与偏振光的区别;理解布儒斯特定律和马吕斯定律; 了解线偏振光的获得方法和检验方法 ; 了解双折射现象 。

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第十二章 气体动理论总结1 物质的微观模型: 分子的热运动、分子间力 2 理想气体假设： 质点分子、 无分子间作用力

2 3 理想气体压强公式： P n k nkT 3 34 理想气体温度公式： k 5 能量均分原理分子内能 =平动 + 转动 + 振动 温度是分子平均平动动能的量度. 2

kT

6 理想气体的内能：温度的单值函数

M i E RT M mol 2

i kT 2

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7 麦克斯韦分子按速率分布定律(理解)

dN f (v ) d v N

f (v ) d v 10

m f (v) 4 e 2 kT 8 气体分子的三种速率

3/ 2

mv 2 2 kT

v

2

2kT 2 RT vp m M molv 2

8kT 8RT m M mol

3kT 3RT v m M mol

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9

气体分子的平均自由程

v 1 kT 2 2 Z 2 d n 2 d p10 气体的迁移现象(理解)粘滞、传热、扩散

11 实际气体的范德瓦尔斯方程a m ( P 2 )( V b ) RT V M

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m RT 1 理想气体的状态方程 PV M 2 热力学第一定律 Q E W 或 d Q d E d W3 气体等值过程

第十三章 热力学总结

等压过程 p C Q C T T E C T T W p(V V ) R(T T ) C C R T C pV C E 0 等温过程 Q W RT ln V / V RT ln p / p 绝热过程 pV C,V 1T C, P 1T C Q 0 W E CVm T2 T1 p pm 2 1 Vm 2 1 2 1 2 1 Pm Vm2 1 1 2

等体过程

V C

QV E CVm T2 T1

W 0

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4 卡诺循环：两个等温过程(T1和T2)+两个绝热过程可逆热机效率：Q2 T1 T2 W Q1 Q2 1 Q1 Q1 Q1 T1

可逆冷机效率： 可逆机效率最高：

e

Q2 Q2 T 2 W Q1 Q2 T1 T2T1 T2 T1

5 热力学第二定律：开尔文说法/克劳修斯说法

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可逆过程 熵增原理(孤立系统): S 0 不可逆过程 0 7 自发过程：熵增，无序度增大，到达平衡态 8 热力学第二定律的统计意义 概率小 孤立系统的 熵增过程 概率大

6 热力学熵变(熵—状态量) 2 dQ 可逆过程： S2 S1 Si 1 T 0

有序 非平衡态

无序 平衡态

S k ln W

——波尔兹曼关系式