大学物理第15章补充例题-25页PPT资料
大学物理下 总结ppt(很详细)
h
螺距h：
h v //T
一、电动势
电磁感应
小结
把单位正电荷从负极经电源内部移 到正极非静电力所作的功。
L E K dl
二、法拉第电磁感应定律
楞次定律 三、动生电动势 在稳恒磁场中，由于导体的运动 而产生的感应电动势。
i
d m dt
回路内感应电流产生的磁场总是企图阻
d m i L E感 dl dt
感生电场与变化磁场关系
d m i L E感 dl dt
B S dS t
25
五、自
感
由于回路自身电流产生的磁通量发生变化，而在 回路中激发感应电动势的现象。
自感电动势
自感系数的计算
1 2 b: 计算dV内能量 dWm m dV B dV 2 1 c: 计算总能量 W dV B dV
2 m V m V
2
27
八、位移电流
电流密度 电流强度 位移电流的提出 垂直穿过单位面积的电流强度。
I sdI S j dS
E 0
11
4.两导体板相互靠近直到静电平衡后电荷分布
Q1 Q2 Q1 Q2 1 4 2 3 2s 2s
5.处理静电场中导体问题的基本依据 (1)电荷守恒定律 (2)静电平衡条件(3)高斯定理 六、静电场中的电介质 1. 介质中的电场 2. 介质中的高斯定律
(4) 挖补法 (5) 高斯定理
E挖后 E整个 E补
1 SE ds 0 Σ q内
2
2. 电势
ua
电势零点
a
E dl
大学物理第15章 机械波ppt课件
• 15.1.1 • 15.1.2 • 15.1.3 • 15.1.4
15.1 机械波的产生及特征
机械波的产生 波的分类
波的特征量 波振面和波线
3
15.1.1 机械波的产生
振动的传播过程称为波动。
机械振动在媒质中的传播过程称为机械波。
产生机械波的必要条件：
波源 媒质
作机械振动的物体； 能够传播机械振动的弹性媒质。
若给定 ，波动方程即为距原点 处的质点振动方程 距原点 处质点振动的初相
若给定 ，波动方程表示所给定的 时刻波线上各振动 质点相对各自平衡点的位置分布，即该时刻的波形图。
14
15.2.2 波函数的物理意义(续1)
若 和 都是变量，即 是 和 的函数， 这正是波 动方程所表示的波线上所有的质点的振动位置分布随时间 而变化的情况。可看成是一种动态的波形图。 正向波
波动传播一个波长的 距离所需要的时间,
称为周期.单位s
单位时间内振动状态 (或相位)传播的距离
标准单位m/s
波的传播速度、波长、周期或频率是波的特征量.关系为 u或 u
T
6
15.1.3 波的特征量(续1) 关于波速问题: 波速取决于媒质的弹性(弹性模量)和媒质的惯性(密度)
• 固体:固体可以产生 切变和容变,其相应 弹性模量如下计算
这就是沿 X 轴正向传播的平面简谐波动方程。它是时间和空间的双重周期函
数。
ห้องสมุดไป่ตู้12
15.2.1 平面简谐波的波函数(续2)
沿 X 轴正向传播的平面简谐波动方程
波动方程常用周期 由
波长 或频率 的形式表达 消去波速
得
和 分别具有单位时间和单位长度的含义，
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非弹性碰撞
碰撞后系统动能不守恒，部分机械 能转化为内能，损失了机械能。如 湿纸或橡皮泥的碰撞等。
完全非弹性碰撞
碰撞后两物体粘在一起运动，动能 损失最大，机械能损失也最大。
能量守恒定律
定律表述
自然界中的一切物质都具有能量，能量既不能创 造也不能消灭，而只能从一种形式转换成另一种 形式，从一个物体传递到另一个物体；在转化和 传递过程中能量的总量保持不变。
大学物理的学习方法和要求
掌握基本概念和基本规律
注重实验和实践
学习大学物理首先要掌握基本概念和基本 规律，理解它们的物理意义和适用范围。
大学物理实验是学习物理学的重要环节， 通过实验可以加深对物理概念和规律的理 解，培养实验技能和动手能力。
培养物理思维
拓宽知识面
学习大学物理要注重培养物理思维，即运 用物理学的方法和观点去分析和解决问题 的能力。
热力学第二定律的表述及实质
表述
实质
应用
热力学第二定律有多种表述方式，其 中最著名的是开尔文表述和克劳修斯 表述。开尔文表述指出，不可能从单 一热源吸取热量，使之完全变为有用 功而不产生其他影响。克劳修斯表述 指出，热量不可能自发地从低温物体 传到高温物体而不引起其他变化。
热力学第二定律的实质是揭示了自然 界中一切与热现象有关的宏观过程都 具有方向性，即不可逆性。这种方向 性是由系统内部的微观状态数目的变 化所决定的，也就是由系统的熵增原 理所决定的。
循环过程卡诺循环
01
02
定义
工作原理
卡诺循环是一种理想的可逆循环，由 两个等温过程和两个绝热过程组成。 它是热力学第二定律的出发点，也是 热机效率的理论极限。
卡诺循环通过高温热源吸收热量，在 低温热源放出热量，并对外作功。其 效率只与高温热源和低温热源的温度 有关，而与工作物质无关。
[理学]大学物理2 第15章课件
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S
d
2
O
S2
D
由S1、S2发出的光波到B点的光程差为：
r2r1dsin
由 图 可 知 ： xD tan 当 很 小 时 : sin ta n
r2r1dtan
h
xd D
13
1、在B点发生干涉加强的条件为 r 2 r 1 k k 0 ,1 ,2 ,
xd D
xkD k0,1, 2,
解：加透明薄片后，①光路的光程为
r e n er (n 1 )e
1
1
P点是中央明纹，两
S1
光路的光程差应等于0
S
d
Δ r 2 r 1 ( n 1 ) e 0 S 2
rr(n1)e 21
r①
P
1
r2 ②
O
D
不加透明薄片时，在P点处有： r2 r1 3
由以上两式可得： n 3 1 1.58 是云母片。
各波列互不相干。
5
激光光源——受激辐射
➢单色激光光源不同原子所 发的光具有相干性
E2
完全一样
E1
E 2E 1/h
（频率、相位、 振动方向、传播 方向都相同）
激光束干涉实验
h
6
获取相干光的方法：把光源上同一点发出的光设法 分成两部分，然后再使这两部分叠加起来。
分波面干涉法
分振幅干涉法
s1
光源 *
3.42，若观察到如图所示的7条明纹。问二氧化硅膜的
厚度d =?
解：上下两面都有半波损
失，互相抵消，光程差为：
2nekk0,1,2,
SiO d 2 Si
棱边处 e=0 , 对应于 k=0 , 所以厚度为 d 处的明纹 对应于 k=6 , 故二氧化硅膜的厚度为:
大学物理2—2第15章习题课.ppt
1、载流导线在磁场中运动时安培力所做的功
载流导线在磁场中受到安培力为： a
F BIl
载流导线ab运动了△x 距离后，
I
F
l
安培力做功
b
x
A Fx BIlx BIS IΦm
Φm Φm2 Φm1 磁通量的增量
v以与速度B
v 飞入 的夹角
为θ ，电子作螺旋运动。 则螺旋线的螺距
h = 2 m v cos
eB
，半径 R = m v sin
eB
。
B
evB sin m v 2 sin2 ,
R m v sin ,
v
R
eB
T 2R 2m , h v cos T 2 m v cos .
负号表示磁力矩总是使线圈向 减小的方向转动。
当夹角由初始位置θ 1转到θ 2，磁力矩的功为
F
A 2 Md 2 ISB sin d
1
1
IBS(cos 2 cos1 )
d
B
en
A I (Φm2 - Φm1 ) IΦm
F
的磁感应
强
度 ，则
:
B B1 B2 Bacb Bab
1
I
a
B1
0 I
4(Oa )
B2
0 I
4(Oe )
(cos
5
6
cos
)
2I
O
方向垂直纸面向里
be c
高考物理一轮复习文档第十五章机械波讲义
第2讲机械波板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】机械波横波和纵波Ⅰ1．机械波的形成和传播(1)产生条件①有波源；②有介质，如空气、水、绳子等。
(2)传播特点①传播振动形式、能量和信息；②介质中质点不随波迁移；③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向都与波源相同。
2．机械波的分类【知识点2】横波的图象波速、波长、频率(周期)及其关系Ⅱ1.横波的图象(1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点偏离各自平衡位置的位移。
(2)意义：表示在某一时刻各质点离开各自平衡位置的位移。
(3)图象(4)应用①可直接读取振幅A、波长λ，以及该时刻各质点偏离各自平衡位置的位移。
②可确定该时刻各质点加速度的方向，并能比较该时刻不同质点速度或加速度的大小。
③可结合波的传播方向确定各质点的振动方向，或结合某个质点的振动方向确定波的传播方向。
2．波长、波速、频率(周期)及其关系(1)波长λ：在波动中，偏离平衡位置位移(或者说振动相位)总是相同的两个相邻质点间的距离。
(2)波速v：波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。
(3)频率f：由波源决定，等于波源的振动频率；与周期的关系为f＝1 T。
(4)波长、波速、频率和周期的关系：v＝λf＝λT。
【知识点3】波的干涉和衍射多普勒效应Ⅰ1．波的独立传播原理两列波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，即各自的波长、频率等保持不变，继续传播，就像没有跟另一列波相遇一样。
2．波的叠加几列波相遇时能够保持各自的运动特征，即各自的波长、频率等保持不变，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移(速度、加速度)等于这几列波单独传播时引起的位移(速度、加速度)的矢量和。
3．波的干涉和衍射的比较4．多普勒效应(1)定义：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者接收到的波的频率发生变化的现象叫多普勒效应。
(2)规律：波源的频率不变，只是观察者接收到的波的频率发生变化。
大学物理学下册(赵近芳)第15章习题解答
1习 题1515.1选择题(1)用一定频率的单色光照射在某种金属上，测出其光电流I 与电势差U 的关系曲线如题16.1图中实线所示．然后在光强度I 不变的条件下增大照射光的频率，测出其光电流的曲线用虚线表示．符合题意的图是： ［ ］[答案：D 。
光强度I φ不变,光的频率v 增大,光子数（光子密度）N φ减少，则逸出光电子数 N e 减少，饱和光电流I e 减少；光的频率v 增大，由爱因斯坦光电效应方程21A 2m m hv υ=-知初动能增大，则遏止电压增加。
](2) 康普顿散射的主要特点是: ［ ］(A) 散射光的波长均与入射光的波长相同，与散射角、散射体性质无关．(B) 散射光中既有与入射光波长相同的，也有比入射光波长长的和比入射光波长短的.这与散射体性质有关．(C) 散射光的波长均比入射光的波长短，且随散射角增大而减小，但与散射体的性质无关．(D) 散射光中有些波长比入射光的波长长，且随散射角增大而增大，有些散射光波长与入射光波长相同．这都与散射体的性质无关．[答案：D 。
](3)假定氢原子原是静止的，质量为1.67×10-27 kg ，则氢原子从n = 3 的激发状态直接通过辐射跃迁到基态时的反冲速度大约是 ［ ］(A) 4 m/s ． (B) 10 m/s ． (C) 100 m/s ． (D) 400 m/s ．[答案：A 。
动量守恒 -m υ+h/λ34722711 6.62610 1.096108()13 1.67109H h R m υ--⨯⨯⨯=-=⨯⨯≈4m/s](4) 关于不确定关系2x p x ∆∆≥，有以下几种理解： (a ) 粒子的动量不可能确定．(b ) 粒子的坐标不可能确定．(c ) 粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定．(d ) 不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子．其中正确的是： ［ ］O（A ） （B ） （C ） （D ）题15.1图。
大学物理15-527页PPT
R2 rR3
LH 3dlH 32 π rII((R r3 2 2 R R 2 2 2 2))
πr μμ πr H 3 2 I
R 3 2 r2 R 3 2 R 2 2
B 33H 3 20IR R 3 2 3 2 R r2 2 2
r R3
LH 4dlH 42 π r0
μ H 4 0 B 44H 4 0
解：由于电流分布和磁介质分布具有轴对称性，可知磁
场分布也有轴对称性：H线和B线都是在垂直于轴线的平面 内，并以轴线上某点为圆心的同心圆。于是选取距轴线距离r 为半径的圆为安培环路L，取顺时针方向为绕行方向，应用 式（15-52）介质中安培环路定理则有：
r R1
LH1dlH12πrπIR12π2r
Ir
均匀磁场作用于载流线圈的磁力矩
M Ie n S B m B
向里
M,N
F1
F2 O,P
en B
向里
侧视，向外 F使 ,M
0,M0
稳定平衡
当电流方向与刚才的相反
F3 P
M F1 I
. F2
B
N
F4
Oen
en
F2 O,
B
M,N
F1
侧视，向里
,M0
若 偏 ， F 离 使 ,M
但m 分 ： 子 m 分子
3º若将一磁介质放入磁场中，你如何
判断该介质是顺磁还是抗磁介质？ N
S
4º超在导外体磁是场完中全超抗导磁体体内：B B oB = 0
注：表面分子磁化电流不是自由电荷定向运动形成
三、 磁介质中的安培环路定理
1. 磁化电流(束缚电流) 以无限长螺线管为例
B0
I0
在磁介质内部的任一小区域：
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第十五章 量子物理
1
物理学
第五版
第十五章补充例题
4. 氢原子光谱规律 1R(11) k2 n2
原子从不同的初态(对应不同n值)过渡到同一个
末态(对应k一定), 所发出的光属于同一个系。
k=2, n=3. 4… 巴耳末系 k=1,n=2. 3…赖曼系
玻尔理论
定态 E1<E2<E3…<En 不辐射能量 量子化条件 L=n
[D]
第十五章 量子物理
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物理学
第五版
第十五章补充例题
例.用X射线照射物质时，可以观察到康普顿效应，
即在偏离入射光的各个方向上观察到散射光，这种散
射光中
(A) 只包含有与入射光波长相同的成分．
(B) 既有与入射光波长相同的成分，也有波长变长的
成分，波长的变化只与散射方向有关，与散射物质无
关．
(C) 既有与入射光相同的成分，也有波长变长的成分
和波长变短的成分，波长的变化既与散射方向有关，
也与散射物质有关．
(D) 只包含着波长变长的成分，其波长的变化只与散
射物质有关与散射方向无关．
答：B
第十五章 量子物理
10
物理学
第五版
第十五章补充例题
例.所谓“黑体”是指的这样的一种物体，
即
答：C
(A)不能反射任何可见光的物体．
(B)不能发射任何电磁辐射的物体．
例.下面四个图中，哪一个正确反映黑体单色辐
出度MB(T)随 和T的变化关系，已知T2 > T1．
MB (T)
MB (T)
(A )
T1
(B)
T2
T2
T1
MB (T)
M B (T) 答：C
T2 (C)
(D) T1
T2
T1
第十五章 量子物理
12
物理学
第五版
第十五章补充例题
例.要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖
射体的性质无关.
(C)散射光中既有与入射光波长相同的，也有比它
长和短的，这与散射体的性质有关.
(D) 散射光中有些波长比入射光波长长，且随散
射角增大而增大，有些与入射光波长相同，这都与
散射体的性质无关.
第十五章 量子物理
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物理学
第五版
第十五章补充例题
例.光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子
的相互作用过程.对此.在以下几种理解中.正确的是
例.设用频率为1和2的两种单色光，先后照射
同一种金属均能产生光电效应．已知金属的红
限频率为0，测得两次照射时的遏止电压|Ua2| =
2|Ua1|，则这两种单色光的频率有如下关系：
(A) 2 = 1 - 0． (B) 2 = 1 + 0． 答：C
(C) 2 = 21 - 0． (D) 2 = 1 - 20．
则 E K m 2 m ce c 2 h h
hch ch(c )
第十五章 量子物理
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物理学
第五版
第十五章补充例题
例.在氢原子发射光谱的巴耳末线系中有一频率 为6.15×1014 Hz的谱线，它是氢原子从能级En =_－__0_._85___eV跃迁到能级Ek =___－__3._4__eV而发出 的.(h =6.63×10-34 J·s，基本电荷e=1.60×10-19 C)
第十五章 量子物理
4
物理学
第五版
第十五章补充例题
例.已知某金属的逸出功为W，用频率为1的光
照射该金属能产生光电效应，则该金属的红限频
率0 =___W_/_h_，1 > 0，
且遏止电势差|Ua| =__(h _/_e_)_(_1__0)
例.在康普顿散射中，若入射光子与散射光子的
波解长：根分据别能为量守和恒定'，律则有反m 冲ec 电2子h 获得的m 动2 能ch EK
磁场中沿半径为R的圆形轨道运动，则a粒子的
德布罗意波长是
(A)h/(2eRB) (B)h/(eRB)
[A]
(C)1/(2eRB)h (D)1/(eRB)h
第十五章 量子物理
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物理学
第五版
第十五章补充例题
康普顿效应的主要特点是：
(A)散射光的波长均比入射光短，且随散射角增大
而减少，但与散射体的性质无关. (B)散射光的波长均与入射光相同，与散射角、散
第十五章 量子物理
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物理学
第五版
第十五章补充例题
例.光子能量为0.5MeV的X射线，入射到某
种物质上而发生康普顿散射.若反冲电子的能量
为0.1MeV，则散射光波长的改变量与入射光
波长0之比值为
[B]
(A) 0.20 (B) 0.25 (C) 0.30 (D) 0.35
例.若a粒子(电荷为2e)在磁感应强度为B均匀
(C)能够全部吸收外来的任何电磁辐射的
物体． 例(D.绝)完对全黑不体透是明这的样物一体种．物体，它
答：D
(A)不能吸收也不能发射任何电磁幅射．
(B)不能反射也不能发射任何电磁辐射．
(C)不能发射但能全部吸收任何电磁辐射．
(D)不能反射但可以全部吸收任何电磁辐射
第十五章 量子物理
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物理学
第五版
第十五章补充例题
=h/2 称为约化普朗克常量
频率跃迁 hkn= En - Ek
结论
En(高)
En
E1 n2
13.6 n2 eV
Ek(低)
发射光子 吸收光子
第十五章 量子物理
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物理学
第五版
第十五章补充例题
5.实物粒子的波粒二象性
德布罗意波（实物波）
m2ch
P mv h
hh h 1u2/c2
P mum 0u
物质波是概率波, 它描述粒子在各处被发现的概率。
物理学
第五版 2.光电效应:
第十五章补充例题
光是由光子组成 每个光子的能量 ＝h
每个光子的动量 p＝h / Nhomakorabea光电效应方程：
h
1 2
mVm2
W
实验 红限
eUa
1 2
mVm2
Ua KU0
＝
0
U0 K
＝W h
＝W eK
W=eU0, h=eK
3.康普顿效应：散射光中除了有入射光波长0 还出现波长 > 0 的射线的现象.
曼系(由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的
(A)两种效应中电子与光子两者组成的系统都服从动 量守恒定律和能量守恒定律．
(B)两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程．
(C)两种效应都属于电子吸收光子的过程．
(D)光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应则相 当于光子和电子的弹性碰撞过程．
(E)康普顿效应是吸收光子的过程，而光电效应则 相当于光子和电子的弹性碰撞过程．
6.不确定关系： 是粒子二象性的反映
xpx h
第十五章 量子物理
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物理学
第五版
7.薛定谔方程
第十五章补充例题
（1）定态薛定谔方程：
28πh22m(EEp)0
波函数的标准条件：单值、有限、连续
波函数的归一化条件：
2 dV 1
V
（2）统计解释
Ψ2 表示* 在某处单位体积内粒子出现的
概率，又称概率密度