文科物理

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７.势potential能
W保 = − Ep2 − Ep1） （
弹性力、重力、 弹性力、重力、万有引力势能的表达式
弹性势能: 弹性势能:
(以弹簧原长处为EP=0) 以弹簧原长处为E
EP = kx
1 2
2
20
重力势能： 重力势能：
E P = mgh
万有引力势能： 万有引力势能：
(以h=0处为EP=0) h=0处为E 处为
Ek + Ep = const.
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、两个或两个以上的物体， * 1、两个或两个以上的物体，物体之间的 相互作用极短，内力远大于外力， 相互作用极短，内力远大于外力，称之 为碰撞。 为碰撞。 2.完全弹性碰撞； 完全弹性碰撞； 完全弹性碰撞
1 2 1 2 1 2 1 m1v10 + m2v20 = m1v1 + m2v22 2 2 2 2 m1v10 + m2v20 = m1v1 + m2v2
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i1 = ic ，折射角 折射角=90°; i1 ≥ ic °
全反射的应用——光学纤维（optical fibre） 光学纤维（ 全反射的应用 光学纤维 ） 双层透明材料组成纤维
n1 > n2
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光纤通信技术: 光纤通信技术: 容量大,传输远, 容量大,传输远,是电通信的万倍以上 1988年 美英法合建海底光缆,可供8 1988年,美英法合建海底光缆,可供8万 人同时通话,1956年建的电缆只能供36 人同时通话,1956年建的电缆只能供36 ,1956年建的电缆只能供 对话路. 对话路. 还带动了集成光路的的发展. 还带动了集成光路的的发展.
Simple Physics
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0.矢量 0.矢量
矢量的表示: 一.矢量的表示 矢量的表示 1.标量 只分大小 正.负),无方向的量 标量:只分大小 无方向的量. 标量 只分大小(正 负 无方向的量 温度,质量 采用代数运算. 例.温度 质量 采用代数运算 温度 质量,采用代数运算 2.矢量 矢量: 矢量
真空中光速： 真空中光速： C
= 3 × 10 m / s
8
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介质中光速v=c/n
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4． 光在平面上的反射
P i1 N
i2
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5．光在平面上的折射
折射定律
n1 sin i = n2 sin γ
O
x
P
y
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6．全反射（total reflection） 界面两边介质折射率不同时，n小—光疏介质 界面两边介质折射率不同时， 小 光疏
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瑞典皇家科学院表示： 瑞典皇家科学院表示： • 高锟教授获奖是因为他在“有关 高锟教授获奖是因为他在“ 光在纤维中的传输以用于光学通 信方面”做出了突破性成就。 信方面”做出了突破性成就。
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–高锟，美籍华人，１９３３年出 高锟，美籍华人，１９３３年出 高锟 生于上海。光纤通讯、 生于上海。光纤通讯、电机工程 专家。光纤之父， 专家。光纤之父，前香港中文大 学校长,中国科学院外籍院士。 学校长,中国科学院外籍院士。
O
Y
X
i
j
4
4. 1)
A
的直角坐标表示
A = Ax i + Ay j + Az k
A =(A
cos α = Ax A
2 x
2)
+ Ay + A
2
2
z
)
1 2
,cos β = ⋯,cos γ = ⋯
5
二.矢量的加法 矢量的加法
1.图: 加法首尾相接, 加法首尾相接
A+ B
B
A
减法两尾相接,箭头指向被减矢 减法两尾相接 箭头指向被减矢, 箭头指向被减矢
k： k：倔强系数
x:位移 x:位移
3)张力：只能是拉力，沿绳子方向。 3)张力：只能是拉力，沿绳子方向。 张力
4）
摩擦力：条件： 摩擦力：条件：两物体必须有相对运动或 相对运动趋势。 相对运动趋势。 静摩擦力： 静摩擦力：最大静摩擦力:
f = µs N
滑动摩擦力
f
=
µ
k
N
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⒉动量定理: 动量定理:
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1965年 1965年，高锟在以无数实验为基础的一 篇论文中提出： 篇论文中提出： –用石英基玻璃纤维进行长距离信息传 用石英基玻璃纤维进行长距离信息传 将带来一场通讯事业的革命， 递，将带来一场通讯事业的革命，并 提出当玻璃纤维损耗率下降到20分贝/ 20分贝 提出当玻璃纤维损耗率下降到20分贝/ 公里时，光纤通讯即可成功。 公里时，光纤通讯即可成功。 –他的研究为人类进入光导新纪元打开 他的研究为人类进入光导新纪元打开 了大门。 了大门。
Fext = 0
P = const.
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４．力的功: 力的功:
力的空间积累效应
A = ∫ F ⋅ dr
L
５．动能定理: 动能定理:
Aa→b = mv − mv
1 2 2 b 1 2
2 a
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６. 保守conservative力： 与相对路径的形状无关， 如果力所作的功 与相对路径的形状无关， 而只 决定于相互作用的质点的始末相对位置 这样的力就叫保守力 保守力。 ，这样的力就叫保守力。保守力的功 都与运动物体所经历的路径无关， 都与运动物体所经历的路径无关，仅由运动物体 的起点和终点位置决定。 的起点和终点位置决定。
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牛顿运动定律
⒈牛顿定律:Leabharlann dp F= = ma; dt
力的种类： 3. 力的种类： 万有引力： 1）万有引力：
m M f =G 0 2 r
−11
G0 = 6.67 ×10
N.m .Kg
2
−2
12
f = G0
mM地 R
2
= mg
重力加速度： 重力加速度： g=9.8米 g=9.8米/秒2
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2）弹力：f=-kx 弹力：f=-
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7．棱镜（Prism）
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夫琅和费的太阳光谱
• 1821年，夫琅和费第一个使用光栅作折射装置， 得到了更为精细的太阳光谱，并尝试着测太阳 谱线的波长。他还用他的分光仪研究行星和月 亮的光，发现他们的光谱与太阳几乎完全相同。 他也对明亮的恒星作分光观测，发现每颗恒星 的光谱都独具特色。在对人造光源的光谱研究 中，他发现几乎所有火焰里都有两条紧挨着的 明亮黄线，而黄线的位置和太阳光谱暗线中D 线的位置恰好重合。这其中有什么联系？太阳 光谱中如此众多的暗线数目说明了什么？
3、完全非弹性碰撞； 、完全非弹性碰撞；
m1v10 + m2v20 v1 = v2 = m1 + m2
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光学
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一、光的两种学说
牛顿的微粒说 光是由发光物体发出的遵循力学规律 的粒子流。 的粒子流。
惠更斯的波动说 光是机械波，在弹性介质“ 光是机械波，在弹性介质“以 中传播。 太”中传播。
A
的光
紫光的波长最短，红光的波长最长。 紫光的波长最短，红光的波长最长。 白光： 白光：复合光
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2．光的颜色： ．光的颜色： 单色光——只含单一波长的光 ： 激 只含单一波长的光： 单色光 只含单一波长的光 光 复色光——不同波长单色光的混合 ： 不同波长单色光的混合： 复色光 不同波长单色光的混合 白光 3．光的速度与折射率： ．光的速度与折射率：
力对时间的积累效应 impulse
冲量： 冲量：
1).力对时间的积累效应叫做冲量。 力对时间的积累效应叫做冲量。 力对时间的积累效应叫做冲量
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2).dt时间间隔内： 时间间隔内： 时间间隔内
dI = Fdt = dp
3).有限时间内， initial -----> final 有限时间内
I = ∫ F(t)dt = pf − pi
F∆t = P − P 2 1
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tf ti
3.动量守恒定律 3.动量守恒定律
When the net external force on a system is zero ,the total momentum of the system is conserved.
F∆t = P − P 2 1
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据诺贝尔委员会网站１０月 日报道， 据诺贝尔委员会网站１０月6日报道， １０ 2009年诺贝尔物理学奖由 2009年诺贝尔物理学奖由 –高锟（Charles Kao） 高锟（ Kao） 高锟 –韦拉德·博伊尔（Willard 韦拉德· 韦拉德 博伊尔（ Boyle） 乔治· Boyle）和 乔治·史密斯 Smith）三人分享。 （George Smith）三人分享。 –他们将分享1000万瑞典克朗(约 他们将分享1000万瑞典克朗( 他们将分享1000万瑞典克朗 140万美元 的奖金。 万美元) 合140万美元)的奖金。
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三.光学的基本知识
• 1．光波的概念： 光波的概念：
–红外光： 红外光： 红外光 λ>0.76μm –可见光： 可见光： 可见光 0.40μm与 0.40μm与 0.76μm之间 0.76μm之间 –紫外光： 紫外光： 紫外光 λ<0.40μm
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0
可见光：光的波长在 可见光：光的波长在4000~~7600
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光谱分析法 的诞生
• 1.德国化学家本生（R．W．E．Bunben， 1.德国化学家本生（ 德国化学家本生 Bunben， 1811～1899年 1811～1899年） 的发现 • 用 “本生灯”研究各种物质在高温火焰中的 本生灯” 变化： 变化： • 纯净的钠、钾、锂、锶、钡等放在火焰中燃烧， 纯净的钠、 钡等放在火焰中燃烧， 发现其发出的颜色各不相同。例如， 发现其发出的颜色各不相同。例如，钠发出黄 色的光焰，钾的光焰是紫颜色的， 色的光焰，钾的光焰是紫颜色的，锶的光焰是 红色的等等。 红色的等等。 • 问题：是否可以通过颜色来判定物质的化学组 问题： 困难：几种物质混合在一起燃烧时， 成？ 困难：几种物质混合在一起燃烧时，含 量少的物质的光无法看到。 量少的物质的光无法看到。