新编基础物理学课件
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大学物理力学基础课件
当受迫振动的频率接近物体的固有频率时，振幅 会显著增大的现象。
机械波的产生与传播条件
机械波的产生
需要波源和介质，波源提供能量，介质传递能量和动量。
机械波的传播条件
介质中相邻质点之间存在相互作用力，且能够传递能量和动量。
机械波的分类
横波和纵波，根据质点振动的方向与波传播方向的关系来区分。
波的干涉、衍射和多普勒效应
量纲分析
量纲分析是研究物理量之间关系的一种方法，通过比较物理量的量纲可以确定 它们之间的关系。在力学中，常用的量纲有长度、质量、时间和力等。
02
质点与刚体运动学
质点运动描述方法
80%
矢量描述法
通过位置矢量、速度矢量和加速 度矢量来描述质点的运动状态。
100%
直角坐标法
在直角坐标系中，通过质点的坐 标位置(x, y, z)及其随时间的变化 率来描述运动。
物体由于外因（受力、湿度、温度场变化等）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作 用的内力，以抵抗这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。
应变的定义
物体在受到外力作用下会产生一定的变形，变形的程度称为应变。
应力与应变的关系
在弹性范围内，应力与应变成正比关系，即符合胡克定律。
弹性模量与泊松比
长度收缩和时间膨胀
相对于观察者运动的物体，其 长度会收缩，时间会变慢。
质能关系式及其意义
质能关系式
E=mc^2，其中E是能量，m是质量，c是光 速。这个公式表明质量和能量之间存在等价 关系。
能量守恒和质量亏损
在核反应等过程中，质量可以转化为能量，同时能 量也可以转化为质量。这种转化遵循能量守恒定律 。
80%
自然坐标法
机械波的产生与传播条件
机械波的产生
需要波源和介质，波源提供能量，介质传递能量和动量。
机械波的传播条件
介质中相邻质点之间存在相互作用力，且能够传递能量和动量。
机械波的分类
横波和纵波，根据质点振动的方向与波传播方向的关系来区分。
波的干涉、衍射和多普勒效应
量纲分析
量纲分析是研究物理量之间关系的一种方法，通过比较物理量的量纲可以确定 它们之间的关系。在力学中，常用的量纲有长度、质量、时间和力等。
02
质点与刚体运动学
质点运动描述方法
80%
矢量描述法
通过位置矢量、速度矢量和加速 度矢量来描述质点的运动状态。
100%
直角坐标法
在直角坐标系中，通过质点的坐 标位置(x, y, z)及其随时间的变化 率来描述运动。
物体由于外因（受力、湿度、温度场变化等）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作 用的内力，以抵抗这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。
应变的定义
物体在受到外力作用下会产生一定的变形，变形的程度称为应变。
应力与应变的关系
在弹性范围内，应力与应变成正比关系，即符合胡克定律。
弹性模量与泊松比
长度收缩和时间膨胀
相对于观察者运动的物体，其 长度会收缩，时间会变慢。
质能关系式及其意义
质能关系式
E=mc^2，其中E是能量，m是质量，c是光 速。这个公式表明质量和能量之间存在等价 关系。
能量守恒和质量亏损
在核反应等过程中，质量可以转化为能量，同时能 量也可以转化为质量。这种转化遵循能量守恒定律 。
80%
自然坐标法
《基础物理学》课件
自然现象进行观察和思考。
中世纪欧洲的学者们开始进行 实验研究，为近代物理学的形
成奠定了基础。
17世纪，牛顿的经典力学体系 诞生，标志着近代物理学的开 端。
19世纪末和20世纪初，相对论 和量子力学的出现，为物理学 的发展带来了革命性的变革。
物理学的重要性和应用
物理学在人类文明的发展中起到了至关重要的作用，推动了科技的进步和 创新。
物理学是一门研究物质的基本性质、结构、相互作用以及运动规律的自然科学。
它涉及到力、热、声、光、电、磁等多个领域，旨在探索自然界中的基本规律和现 象。
物理学的研究对象包括宏观和微观领域，从宇宙天体到基本粒子，从生命现象到无 生命物质。
物理学的发展历程
物理学的发展可以追溯到古希 腊时期，当时哲学家们开始对
光学在日常生活中的应用
眼镜和隐形眼镜
利用光学原理矫正视力，提高视觉质量。
照明和显示技术
各种照明设备如LED灯、显示器如电视、电 脑屏幕等都离不开光学技术的应用。
摄影和摄像
利用光学镜头记录图像，为人们提供丰富多 彩的视觉体验。
医学成像
光学仪器如显微镜、内窥镜等在医学诊断和 治疗中发挥重要作用。
06
光的衍射
光绕过障碍物边缘或穿过窄缝时的传播路径 发生弯曲的现象。衍射使光表现出类似波动 性质的行为，是光的波动理论的重要组成部
分。
光的偏振与全息照相
要点一
光的偏振
光波的振动方向在某一特定方向上的表现。偏振现象在自 然光和部分人工光源中普遍存在，对光的传播和光学仪器 有重要影响。
要点二
全息照相
利用光的干涉和衍射原理记录并再现三维物体的技术。全 息照相能够记录物体的全部信息，提供逼真的立体图像， 广泛应用于科研、军事、艺术等领域。
中世纪欧洲的学者们开始进行 实验研究，为近代物理学的形
成奠定了基础。
17世纪，牛顿的经典力学体系 诞生，标志着近代物理学的开 端。
19世纪末和20世纪初，相对论 和量子力学的出现，为物理学 的发展带来了革命性的变革。
物理学的重要性和应用
物理学在人类文明的发展中起到了至关重要的作用，推动了科技的进步和 创新。
物理学是一门研究物质的基本性质、结构、相互作用以及运动规律的自然科学。
它涉及到力、热、声、光、电、磁等多个领域，旨在探索自然界中的基本规律和现 象。
物理学的研究对象包括宏观和微观领域，从宇宙天体到基本粒子，从生命现象到无 生命物质。
物理学的发展历程
物理学的发展可以追溯到古希 腊时期，当时哲学家们开始对
光学在日常生活中的应用
眼镜和隐形眼镜
利用光学原理矫正视力，提高视觉质量。
照明和显示技术
各种照明设备如LED灯、显示器如电视、电 脑屏幕等都离不开光学技术的应用。
摄影和摄像
利用光学镜头记录图像，为人们提供丰富多 彩的视觉体验。
医学成像
光学仪器如显微镜、内窥镜等在医学诊断和 治疗中发挥重要作用。
06
光的衍射
光绕过障碍物边缘或穿过窄缝时的传播路径 发生弯曲的现象。衍射使光表现出类似波动 性质的行为，是光的波动理论的重要组成部
分。
光的偏振与全息照相
要点一
光的偏振
光波的振动方向在某一特定方向上的表现。偏振现象在自 然光和部分人工光源中普遍存在，对光的传播和光学仪器 有重要影响。
要点二
全息照相
利用光的干涉和衍射原理记录并再现三维物体的技术。全 息照相能够记录物体的全部信息，提供逼真的立体图像， 广泛应用于科研、军事、艺术等领域。
《新编基础物理学》_第10章
第10章 导体和电介质中的静电场10-1 如题图10-1所示，三块平行的金属板A ，B 和C ，面积均为2cm 200, A 与B 相距mm 4，A 与C 相距mm 2，B 和C 两板均接地，若A 板所带电量C 100.37-⨯=Q ，忽略边缘效应,求：（1）B 和C 上的感应电荷；（2）A 板的电势（设地面电势为零）。
分析：当导体处于静电平衡时，根据静电平衡条件和电荷守恒定律，可以求得导体的电荷分布，又因为B 、C 两板都接地，所以有AC AB U U =.解：（1）设B 、C 板上的电荷分别为B q 、C q 。
因3块导体板靠的较近，可将6个导体面视为6个无限大带电平面。
导体表面电荷分布均匀，且其间的场强方向垂直于导体表面。
作解图10-1中虚线所示的圆柱形高斯面。
因导体达到静电平衡后，内部场强为零，故由高斯定理得：1A C q q =-2A B q q =-即()A B C q q q =-+ ①又因为AC AB U U =即2AC AB dE E d ⋅=⋅所以2A C A B E E =可得002C B q qS Sεε =⋅ 即 2C B q q = ② 联立①②求得题图10-1解图10-1d7210C C q -=-⨯7110C B q -=-⨯(2) A 板的电势00222C C A AC AC q d d d U U E S σεε ==⋅=⋅=⋅ 733412210210 2.2610(V)200108.8510----⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯ 10-2 如题图10-2所示，平行板电容器充电后，A 和B 极板上的面电荷密度分别为σ+和σ-，设P 为两极板间任意一点，略去边缘效应，求：（1）A ,B 板上的电荷分别在P 点产生的场强A E ，B E；（2）A ,B 板上的电荷在P 点产生的合场强E；(3) 拿走B 板后P 点处的场强E '。
分析：运用无限大均匀带电平板在空间产生的场强表达式及场强叠加原理求解。
物理学课件ppt
02
量子光学的应用
包括量子计算、量子通信和量子传感等领域的应 用。
05
相对论
狭义相对论
狭义相对论的基本假设
物理定律在所有惯性参照系中形式都保持不 变。
狭义相对论的质量观
物体在运动时的质量比静止时大。
狭义相对论的时空观
时间和空间是紧密联系的，它们组成了所谓 的时空。
狭义相对论的能量观
能量和动量是互补的，不能同时测准。
法拉第电磁感应定律表述 了感应电动势与磁通量变 化率之间的关系。
楞次定律说明了感应电流 的方向总是试图阻止产生 它的磁场变化。
麦克斯韦方程组
麦克斯韦方程组描述了电 磁场的运动规律，预言了 电磁波的存在。
04
光学
波动光学
光的干涉
包括干涉现象、干涉条纹 的形状和干涉图样的解释 。
光的偏振
包括偏振现象、偏振光的 产生和传播以及偏振的应 用。
光的衍射
涉及衍射现象、衍射条纹 的形状以及衍射和干涉之 间的关系。
几何光学
01
02
03
光线的基本概念
涉及光线、光线传播的方 向和光线传播的路径等问 题。
反射现象
包括镜面反射、漫反射和 全反射等现象及其应用。
折射现象
涉及折射定律、折射率的 概念以及折射的应用。
量子光学
01
光的量子性
涉及光的波粒二象性、光的量子态和量子测量等 问题。
物理学课件
目录
• 力学基础 • 热力学 • 电学 • 光学 • 相对论 • 近代物理
01
力学基础
牛顿运动定律
01 牛顿第一定律
物体总保持匀速直线运动或静止状态，除非作用 在它上面的力迫使它改变这种状态。
量子光学的应用
包括量子计算、量子通信和量子传感等领域的应 用。
05
相对论
狭义相对论
狭义相对论的基本假设
物理定律在所有惯性参照系中形式都保持不 变。
狭义相对论的质量观
物体在运动时的质量比静止时大。
狭义相对论的时空观
时间和空间是紧密联系的，它们组成了所谓 的时空。
狭义相对论的能量观
能量和动量是互补的，不能同时测准。
法拉第电磁感应定律表述 了感应电动势与磁通量变 化率之间的关系。
楞次定律说明了感应电流 的方向总是试图阻止产生 它的磁场变化。
麦克斯韦方程组
麦克斯韦方程组描述了电 磁场的运动规律，预言了 电磁波的存在。
04
光学
波动光学
光的干涉
包括干涉现象、干涉条纹 的形状和干涉图样的解释 。
光的偏振
包括偏振现象、偏振光的 产生和传播以及偏振的应 用。
光的衍射
涉及衍射现象、衍射条纹 的形状以及衍射和干涉之 间的关系。
几何光学
01
02
03
光线的基本概念
涉及光线、光线传播的方 向和光线传播的路径等问 题。
反射现象
包括镜面反射、漫反射和 全反射等现象及其应用。
折射现象
涉及折射定律、折射率的 概念以及折射的应用。
量子光学
01
光的量子性
涉及光的波粒二象性、光的量子态和量子测量等 问题。
物理学课件
目录
• 力学基础 • 热力学 • 电学 • 光学 • 相对论 • 近代物理
01
力学基础
牛顿运动定律
01 牛顿第一定律
物体总保持匀速直线运动或静止状态，除非作用 在它上面的力迫使它改变这种状态。
大学物理学课件完整ppt全套课件
现代物理学
以相对论和量子力学为代表，揭示了 微观世界和高速运动物体的规律。
经典物理学
以牛顿力学、热力学和电磁学为代表 ，建立了完整的经典物理理论体系。
大学物理学的课程目标
01
掌握物理学的基本概念和基本原理
通过学习大学物理课程，使学生掌握物理学的基本概念和基本原理，为
后续专业课程的学习打下基础。
02
气体动理论
气体分子运动论的基本假设
气体由大量分子组成，分子之间存在间隙；分子在永不停息地做无规则运动；分子之间存 在相互作用的引力和斥力。
气体压强与温度的微观解释
气体压强是由大量分子对容器壁的频繁碰撞产生的；温度是分子平均动能的标志。
气体动理论的应用
气体动理论可以解释许多宏观现象，如气体的扩散、热传导等。同时，它也为研究其他物 质的微观结构提供了重要的思路和方法。
物理学的研究方法
观察和实验
01
通过观察自然现象和进行实验研究，获取物理现象的数据和信
息。
数学建模
02
运用数学工具对物理现象进行描述和建模，以便更深入地理解
物理规律。
理论分析
03
通过逻辑推理和演绎，对物理现象进行深入分析，揭示其内在
规律。
物理学的发展历史
古代物理学
以自然哲学为主要形式，探讨宇宙的 本质和构成。
位置矢量的定义、位移的计算、路程与位移 的区别。
02
速度与加速度
平均速度与瞬时速度、平均加速度与瞬时加 速度、速度与加速度的矢量性。
04
03
01
牛顿运动定律
1 2
牛顿第一定律
惯性定律、力的概念、力的性质。
牛顿第二定律
动量定理的推导、质点系的牛顿第二定律。
2024版大学物理PPT完整全套教学课件pptx
大学物理的研究对象和任务研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。
作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙、小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律。
它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，它是当今最精密的一门自然科学学科。
03物理学是一门以实验为基础的自然科学，观察和实验是物理学的基本研究方法，通过实验可以验证物理假说和理论，发现新的物理现象和规律。
观察和实验理想模型是物理学中经常采用的一种研究方法，它忽略了次要因素，突出了主要因素，使物理问题得到简化。
建立理想模型数学是物理学的重要工具，通过数学方法可以精确地描述物理现象和规律，推导物理公式和定理。
数学方法大学物理的研究方法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。
掌握基本概念和基本规律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。
注重实验和实践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。
培养物理思维大学物理涉及的知识面很广，包括力学、热学、电磁学、光学、原子物理学等，因此要拓宽知识面，掌握不同领域的知识。
拓宽知识面大学物理的学习方法和要求01位置矢量与位移02位置矢量的定义和性质03位移的计算方法和物理意义010203速度的定义、种类和计算加速度的定义、种类和计算速度与加速度质点运动的描述01运动学方程与运动图像02运动学方程的建立和求解03运动图像的绘制和分析圆周运动的描述圆周运动的定义和分类圆周运动的物理量描述1 2 3匀速圆周运动匀速圆周运动的特点和性质匀速圆周运动的实例分析01变速圆周运动02变速圆周运动的特点和性质03变速圆周运动的实例分析01 02 03参考系与坐标系参考系的选择和建立坐标系的种类和应用相对速度与牵连速度相对速度的定义和计算牵连速度的定义和计算01加速度合成定理与科里奥利力02加速度合成定理的内容和应用03科里奥利力的定义、性质和应用01牛顿第一定律物体在不受外力作用时，保持静止或匀速直线运动状态。
新编基础物理学课件
在线资源
学生将获得丰富的在线学习 资源，包括电子教材、模拟 实验和学习笔记，以便更好 地巩固和复习所学知识。
课程评估与反馈
我们将通过定期考试、作业和实验项目来评估学生对课程内容的掌握程度。 同时，我们也将定期提供反馈，帮助学生发现自己的不足之处并加以改善。
学习资源推荐
1 教科书
2 参考书
《新编基础物理学》（第一册和第二册）
《物理学基础导论》、《物理实验教程》
3 网站
4 应用程序
物理学学习网、国家物理实验教学示范 中心网站
物理学模拟实验APP、物理学学习工具 APP
结语与展望
通过学习新编基础物理学，你将拥有解读自然世界的钥匙。希望你能够在这 门课程中享受学习的乐趣，并将物理学的知识应用于实际生活和未来的学习 和工作中。
新编基础物理学课件
欢迎来到新编基础物理学课程的世界！通过这份课件，你将探索物理学的奇 妙世界，并掌握重要的基础知识和概念。
课件介绍
这份课件是为那些对物理学感兴趣，想要学习和了解基础物理学知识的学生而设计的。它包括简 明的理论概述、实践案例和丰富的示意图，帮助学生更好地理解物实的基础
通过学习本课程，学生将掌握基础物理学的核心概念，为进一步学习更高级的物 理学课程打下坚实的基础。
2
培养科学思维
我们将通过实验和问题解决，培养学生的科学思维和逻辑推理能力。
3
应用于实际生活
我们将探索物理学在日常生活和实际应用中的重要性，从而帮助学生认识到物理 学的实用价值。
课程内容概述
力学
学习物体的运动、静力学和动力学，掌握 基本的力学现象和规律。
光学
研究光的传播、反射、折射等现象，理解 光学的基本规律。
大学物理学ppt课件
衍射分类
根据障碍物或孔的尺寸与光波长的相对大小，可分为菲涅尔衍射和 夫琅禾费衍射。
常见衍射现象
单缝衍射、圆孔衍射、光栅衍射等。
偏振光及其产生和检测
1 2
偏振光
光波中电矢量振动方向保持不变的光称为偏振光。
偏振光的产生 通过偏振片、反射和折射、散射、双折射等方法 可以获得偏振光。
3
偏振光的检测
利用偏振片、马吕斯定律、偏振光干涉等方法可 以检测偏振光。偏振光在光学、光电子学、光通 信等领域有广泛应用。
波的反射、折射和衍射
波在传播过程中遇到障碍物或不同介质界面时会发生反射、折射和 衍射现象。
波动方程与波速公式
波动方程
描述波在介质中传播时各质点振动状态的数学表达式。
波速公式
波速与介质性质及波的类型有关，一般表示为v=fλ，其中v为波速，f为频率，λ为波长。
声波、光波和多普勒效应
01
02
03
声波
由物体振动产生的机械波， 可在气体、液体和固体中 传播。
热力学第一定律表述
热力学第一定律，即能量守恒定律在热力学中的应用。它表明，一个热力学系统内能的增量等于外界对该系统所 做的功与该系统所吸收的热量之和。
应用举例
热力学第一定律广泛应用于各种能量转换和传递过程的分析，如热机、制冷机、热力发电等。通过计算系统内外 能量的变化和传递情况，可以评估系统的能效和性能。
牛顿运动定律
牛顿第一定律
又称惯性定律，指
牛顿第二定律
指出物体加速度与所受合外力成 正比，与物体质量成反比；公式 表示为F=ma。
牛顿第三定律
又称作用与反作用定律，指出两 个物体之间的作用力和反作用力 大小相等、方向相反、作用在同 一直线上。
根据障碍物或孔的尺寸与光波长的相对大小，可分为菲涅尔衍射和 夫琅禾费衍射。
常见衍射现象
单缝衍射、圆孔衍射、光栅衍射等。
偏振光及其产生和检测
1 2
偏振光
光波中电矢量振动方向保持不变的光称为偏振光。
偏振光的产生 通过偏振片、反射和折射、散射、双折射等方法 可以获得偏振光。
3
偏振光的检测
利用偏振片、马吕斯定律、偏振光干涉等方法可 以检测偏振光。偏振光在光学、光电子学、光通 信等领域有广泛应用。
波的反射、折射和衍射
波在传播过程中遇到障碍物或不同介质界面时会发生反射、折射和 衍射现象。
波动方程与波速公式
波动方程
描述波在介质中传播时各质点振动状态的数学表达式。
波速公式
波速与介质性质及波的类型有关，一般表示为v=fλ，其中v为波速，f为频率，λ为波长。
声波、光波和多普勒效应
01
02
03
声波
由物体振动产生的机械波， 可在气体、液体和固体中 传播。
热力学第一定律表述
热力学第一定律，即能量守恒定律在热力学中的应用。它表明，一个热力学系统内能的增量等于外界对该系统所 做的功与该系统所吸收的热量之和。
应用举例
热力学第一定律广泛应用于各种能量转换和传递过程的分析，如热机、制冷机、热力发电等。通过计算系统内外 能量的变化和传递情况，可以评估系统的能效和性能。
牛顿运动定律
牛顿第一定律
又称惯性定律，指
牛顿第二定律
指出物体加速度与所受合外力成 正比，与物体质量成反比；公式 表示为F=ma。
牛顿第三定律
又称作用与反作用定律，指出两 个物体之间的作用力和反作用力 大小相等、方向相反、作用在同 一直线上。
新教材2023年高中物理新人教版必修第一册：力学单位制课件
(2)应先统一这两个速度的单位，再根据数值大小来比较它们的 大小，由于 5 m/s＝5×3.6 km/h＝18 km/h，故自行车的速度较大。
考点 1 对单位制的理解 1．基本物理量与物理量：基本物理量属于物理量，基本物理量的特 殊性在于：根据基本物理量能够推导出其他物理量。 2．物理量与单位：物理量的单位是用来衡量物理量的标准，物理量 的描述要同时用数字和单位来描述，否则没有任何物理意义。 3．基本单位与导出单位：基本单位是导出单位的基础，在选定了基 本单位之后，由基本单位以相乘、相除的形式构成的单位称为导出单位。
时间
t
_秒_
电流
I
安[培]
单位符号 m kg _s_ A
物理量名称 物理量符号 单位名称
单位符号
热力学温度
T
开[尔文]
K
物质的量
n
摩[尔]
mol
发光强度
I，(IV)
坎[德拉]
cd
4．力学中三个基本物理量及单位
(1)三个基本物理量：长__度__、质__量__和_时__间_。
(2)国际单位制中三个基本单位：_米_、千__克__和_秒_。
知识点一 基本单位 1．物理公式功能：物理学的关系式在确定了物理量之间的数量 关系的同时，也确定了物理量的单__位__之间的关系。 2．基本量：被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他 物__理__量__的__单__位__，这些被选定的物理量叫作基本量。 3．基本单位：基__本__量__的单位。 4．导出单位：由基本量根据物__理__关__系__推导出来的其他物理量的 单位。
4．单位制的组成
【典例 1】 国际单位制(SI)定义了 7 个基本单位，其他单位均 可根据物理关系导出。1967 年用铯-133 原子基态的两个超精细能级 间跃迁辐射的频率 Δν＝9 192 631 770 Hz 定义秒(s)；1983 年用真空 中的光速 c＝299 792 458 m·s－1 定义米(m)。2018 年第 26 届国际计量 大会决定，7 个基本单位全部用基本物理常量来定义。关于国际单位 制，下列选项不正确的是( )
考点 1 对单位制的理解 1．基本物理量与物理量：基本物理量属于物理量，基本物理量的特 殊性在于：根据基本物理量能够推导出其他物理量。 2．物理量与单位：物理量的单位是用来衡量物理量的标准，物理量 的描述要同时用数字和单位来描述，否则没有任何物理意义。 3．基本单位与导出单位：基本单位是导出单位的基础，在选定了基 本单位之后，由基本单位以相乘、相除的形式构成的单位称为导出单位。
时间
t
_秒_
电流
I
安[培]
单位符号 m kg _s_ A
物理量名称 物理量符号 单位名称
单位符号
热力学温度
T
开[尔文]
K
物质的量
n
摩[尔]
mol
发光强度
I，(IV)
坎[德拉]
cd
4．力学中三个基本物理量及单位
(1)三个基本物理量：长__度__、质__量__和_时__间_。
(2)国际单位制中三个基本单位：_米_、千__克__和_秒_。
知识点一 基本单位 1．物理公式功能：物理学的关系式在确定了物理量之间的数量 关系的同时，也确定了物理量的单__位__之间的关系。 2．基本量：被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他 物__理__量__的__单__位__，这些被选定的物理量叫作基本量。 3．基本单位：基__本__量__的单位。 4．导出单位：由基本量根据物__理__关__系__推导出来的其他物理量的 单位。
4．单位制的组成
【典例 1】 国际单位制(SI)定义了 7 个基本单位，其他单位均 可根据物理关系导出。1967 年用铯-133 原子基态的两个超精细能级 间跃迁辐射的频率 Δν＝9 192 631 770 Hz 定义秒(s)；1983 年用真空 中的光速 c＝299 792 458 m·s－1 定义米(m)。2018 年第 26 届国际计量 大会决定，7 个基本单位全部用基本物理常量来定义。关于国际单位 制，下列选项不正确的是( )
大学物理课件 新热力学基础课件
P
η
A 净 = Q 吸
V
（2）致冷机：将热机的工作过程反向 致冷机： 运转（逆循环），就是致冷机。 ），就是致冷机 运转（逆循环），就是致冷机。
二 卡诺循环 由两个等温过程和两个绝热过程组成 （1）卡诺热机：由4个过程组成的正循环M 卡诺热机： V2 2:系统对外作功 12 1—2:系统对外作功 A = µ RT1 lnV > 0 2: P 1 1 T1 M V2 2:系统从外吸热 1—2:系统从外吸热 Q1 = RT1 ln > 0 2: V1 µ 2 M Q1 3:系统对外作功 2—3:系统对外作功 A23 = − cV (T2 −T1 ) > 0 3: µ Q=0 3:系统从外吸热 2—3:系统从外吸热 3: 4 4:系统对外作功 3—4:系统对外作功 4: T2 Q2 4:系统从外吸热 3—4:系统从外吸热 4: V M 1:系统对外作功 4—1:系统对外作功 A41 = − cV (T1 − T2 ) < 0 1: µ 1:系统从外吸热 4—1:系统从外吸热 Q = 0 1:
a
PV γ = 恒量
绝热
0 = dE + d A ⇒ d A = −dE
V
参量关系
V γ−1T = 恒量 Pγ−1T −γ = 恒量
V1
V2
意义： 意义： 当气体绝热膨胀对外作功时，气体内能减少。 当气体绝热膨胀对外作功时，气体内能减少。
2.
绝热线与等温线的比较： 绝热线与等温线的比较： 的比较 由相同的初态 a 作同样 的体积膨胀时， 的体积膨胀时，绝热过程的压 强比等温过程的压强减少得多 些。
定压
V/T） P 常量 （V/T）=常量
νc p∆T
V2 νRT ln V1
η
A 净 = Q 吸
V
（2）致冷机：将热机的工作过程反向 致冷机： 运转（逆循环），就是致冷机。 ），就是致冷机 运转（逆循环），就是致冷机。
二 卡诺循环 由两个等温过程和两个绝热过程组成 （1）卡诺热机：由4个过程组成的正循环M 卡诺热机： V2 2:系统对外作功 12 1—2:系统对外作功 A = µ RT1 lnV > 0 2: P 1 1 T1 M V2 2:系统从外吸热 1—2:系统从外吸热 Q1 = RT1 ln > 0 2: V1 µ 2 M Q1 3:系统对外作功 2—3:系统对外作功 A23 = − cV (T2 −T1 ) > 0 3: µ Q=0 3:系统从外吸热 2—3:系统从外吸热 3: 4 4:系统对外作功 3—4:系统对外作功 4: T2 Q2 4:系统从外吸热 3—4:系统从外吸热 4: V M 1:系统对外作功 4—1:系统对外作功 A41 = − cV (T1 − T2 ) < 0 1: µ 1:系统从外吸热 4—1:系统从外吸热 Q = 0 1:
a
PV γ = 恒量
绝热
0 = dE + d A ⇒ d A = −dE
V
参量关系
V γ−1T = 恒量 Pγ−1T −γ = 恒量
V1
V2
意义： 意义： 当气体绝热膨胀对外作功时，气体内能减少。 当气体绝热膨胀对外作功时，气体内能减少。
2.
绝热线与等温线的比较： 绝热线与等温线的比较： 的比较 由相同的初态 a 作同样 的体积膨胀时， 的体积膨胀时，绝热过程的压 强比等温过程的压强减少得多 些。
定压
V/T） P 常量 （V/T）=常量
νc p∆T
V2 νRT ln V1
基础物理学课件
添加标题
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实验器材：实验所需的仪器和设备
实验结果：观察实验现象，记录实 验数据，分析实验结果
准备实验器材：如测量仪器、实验材料等 设定实验条件：如温度、湿度、光照等 操作实验：按照实验步骤进行实验操作 记录实验数据：如实验结果、实验现象等 分析实验结果：对实验数据进行分析，得出结论 撰写实验报告：记录实验过程、结果、结论等，并提交给老师
生物力学：力学原理在生物体结构 与运动中的应用
空调制冷：利用热力学原理，实现 室内温度调节
热泵技术：利用热泵原理，实现热 量的转移和利用
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太阳能热水器：利用太阳能加热水， 实现节能环保
热电偶测温：利用热电效应，实现 温度的精确测量
显微镜：观察微观世界，如细胞、细菌 等
牛顿三定律：描述物体运动的基本规律 力的合成与分解：研究力的合成与分解的方法 动量守恒定律：描述物体动量守恒的规律 机械能守恒定律：描述物体机械能守恒的规律
热力学第一定律：能量守恒定律，能量 既不会凭空产生，也不会凭空消失
热力学第二定律：熵增原理，孤立系统 的熵总是增加的
热力学第三定律：绝对零度，无法达到 绝对零度
电流：电荷的定 向移动形成电流
电压：电势差， 推动电荷流动的
力量
电阻：阻碍电流 流动的能力
电容：储存电荷 的能力
电感：阻碍电流 变化的能力
电磁感应：电流 产生磁场，磁场
产生电流
建筑工程：力学原理在建筑设计中 的应用
航空航天：力学标题
添加标题
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机械设计：力学原理在机械设计中 的应用
光的衍射：光在传播过程中遇到障碍物 时，会发生衍射现象，形成衍射图样
新编基础物理学 第二版 王少杰 顾牡 吴天刚 主编
a v v(3) v(1) (2432 6) (24 6) 96 (m s2 )
t
t
2
3s 末的瞬时加速度
a3
dv dt
48t
144
(m s2
)
1-2．一质点在 xOy 平面内运动，运动方程为 x 2t(m), y 4t2 8(m) .
（1）求质点的轨道方程并画出轨道曲线；
（2）求 t = 1s 和 t = 2 s 时质点的位置、速度和加速度.
解 (1) 角速度和角加速度分别为 d 12t2 dt
法向加速度
d 24t dt
切向加速度
an r2 0 . 1 ( 1t22 2 ) 2 . 3 0 2 1 0 (2m s )
3
第 1 章 质点运动学
at
dv dt
r
2 . 4t 4 . 8 ( m2 s
)
(2) 由 at a / 2 ， a2 at2 an2 4at2 得
v0 1m s1 ，x0=0.75m
所以质点的运动方程为
2
第 1 章 质点运动学
x 0.75 t 2t2 1 t4 (m) 12
1-6. 一艘正在沿直线行驶的电艇，在发动机关闭后，其加速度方向与速度方向相反，大小与速
度大小平方成正比，即 d v / d t kv2 ， 式中 k 为常量．试证明电艇在关闭发动机后又行驶 x 距离时的速度大小为 v v0ekx . 其中 v0 是发动机关闭时的速度大小. 分析：要证明 v ~ x 关系，可通过积分变量替换将时间变量替换掉，即 a dv v dv ，积分即
(1) 在 t=2s 时，质点的法向加速度和切向加速度大小各为多少？；
(2) 当切向加速度大小恰等于总加速度大小的一半时， 值为多少？
《物理学基础教程》课件 第1章
加速度a与x轴正向的夹角θ为：
arcaty aanrct3a 0n3.9 6 （ ）
ax
40
【例1-3】一质点沿x轴运动，其加速度为a＝4t。已知t＝0 时，质点位于x0＝10m处，初速度v0＝0，试求其任意时刻的速 度和运动方程。
【解】（1）由加速度定义可知： a dv 4t dt
1.1.4 单位制
基本单位和导出单位组成一套单位制。由于基本单位的选 取不同，组成的单位制也就不同。
1960年国际计量大会通过了国际单位制（SI）。由于国际 单位制具有先进、实用、简单、科学等优点，故已被世界各国 及国际组织广泛采用。下表所示为国际单位制的基本单位。
1.2 描述质点运动的物理量
1.2.1 位矢
arctanvy
vx 在三维直角坐标系中，速度v可表示为：
v d d r t d d x ti d d y tj d d z tk v x i v yj v zk 在国际单位制中，速度和速率的单位都是米每秒（m/s）。
1.2.4 加速度
加速度是描述质点运动速度的大小和方向随时间变化快慢 的物理量。
【解】（1）由式（1–12）可知，质点的速度为：
v d r d x i d yj （ 5 4 t） 0 i （ 1 3 0 t） 0 j d t d t d t
t＝2s时，质点的速度为： v （ 5 4 2 ） 0 i （ 1 3 0 2 ） 0 j 7 i 5 5 j0
速度的大小为：
一般情况下，路程Δs与位移的大小|Δr|并不相等，只有当质 点做单方向直线运动时，才有|Δr|＝Δs。此外，当质点做曲线运 动且Δt→0时，有|dr|＝ds。
在国际单位制中，位移和路程的单位都是米（m）。
1.2.3 速度
新编基础物理学9-1-
分析：如下图
由对称性： E d E 0
注意：dE 0
q R
y dq dl r
o
q ( ) 2π Rx NhomakorabeaP
x
dE
z
1 dq 解：dE 2 4 0 r
由对称性：E 0
dq
dEx dE cos
E E x dE x
R
O
r
x
P
dE
(cos1 cos 2 ) E y dEy sin d 4 0 a 4 0 a
2 1
P点场强为： E Ex i Ey j
讨论：均匀带电细棒为无限长时 1 0， 2
Ex 0
Ey 2 0 a
例题2 计算一个半径为R 均匀带电量为+q 的细圆环 轴线上场强的分布。
电磁学绪论
日常生活 Application & Importance
电器…，通讯（雷达、卫星、无线、光纤），隐身 飞机，生物医学，信息存储……
科学研究
电磁学理论本身，生物电磁学，计算电磁学，地磁 学，介电材料，磁性材料，电磁场与电磁波……
理工学科之基础
自然科学基础之一，是生活、学习和就业的必备知 识。
q E E 4 0 y 2 (r0 2) 2
1
y E
EB
E y
EB 2E cos
r0 / 2 2q 2 2 3/2 2 4 0 ( y r0 / 4) y
当y r0时 :
B
q q r 0
x
q r0 p EB 3 4 0 y 4 0 y 3
《基础物理学》ppt课件
1.点电荷的电场
2.场强叠加原理和点电荷系的电场
①.两个异号点电荷:电偶极子 ②.多个点电荷分布
3.连续分布电荷的电场
20
1. 点电荷的场强
E 由库仑定律和电场强度定义:
p ×场点
r
E
q
4 or 2
er
·
q “源”点电荷 （相对观测者静止）
点电荷E分布特点：E
1 r2
er
#7 画出场强分布来? 球面是场强等模面, 球对称分布
解:选用如图所示的直角坐标系。
按库仑定律分别计算q1和q2对电荷q3的作用力
F3
F31
q1q3
4 0r321
er31 ,
0.52 0.3
er31
0.6
i
0.6
j
q3 0.3m
q2
0.6m 0.52m
F32
θ
4q2q0r332#2F5e3.r3基2 , 本Fe3r思132路Fj?32
q1
(120 i 255 j )N
例3. 三个点电荷所带的电荷量分别为q1= -86C,
q2=50 C, q3=65 C。各电荷间的距离如图所示。求(1)
作用在q3上合力的大小和方向。(2) 求P点电场强度.
q3
P
0.3m
0.6m
●
θr
q2
0.52m
q1
解: q1在P点所激发的场强为#1 q2在P点所激发的场强为#2 q3在P点所激发的场强为#3
N
＝8.22108 N
12
应用万有引力定律, 电子和质子之间的万有引力为
F
G
m1m2 r2
6.67 27 (0.529 1010 )2
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d L
第十一章 光学
5
物理学
第五版
第十一章 习题 集成光学中的楔形薄膜耦合器原理如图所示。 9 集成光学中的楔形薄膜耦合器原理如图所示。 沉积在玻璃衬底上的是氧化钽（ 薄膜， 沉积在玻璃衬底上的是氧化钽（Ta2O5）薄膜，其 厚度逐渐减小为零。 楔形端从A到B厚度逐渐减小为零。为测定薄膜的 厚度， 激光垂直照射， 厚度，用波长λ=632.8 nm的He-Ne激光垂直照射， 条暗纹， 观察到薄膜楔形端共出现11条暗纹，且A处对应一 条暗纹，试求氧化钽薄膜的厚度 薄膜的厚度（ 条暗纹，试求氧化钽薄膜的厚度（Ta2O5对632.8 nm 激光的折射率为2.21）。
第十一章 光学
8
物理学
第五版
第十一章 习题 如图如示， 13 如图如示，狭缝的宽度b=0.60 mm，透镜焦距 f=0.40 m ,有一与狭缝平行的屏放置在透镜的焦平 面处。若以单色光垂直照射狭缝， 面处。若以单色光垂直照射狭缝，则在屏上离点 看到衍射明条纹。试求：（ O为x=1.4 mm的点P看到衍射明条纹。试求：（1） 该入射光的波长；（ 条纹的级数；（ 该入射光的波长；（2）点P条纹的级数；（3）从 对该光波而言， 点P看，对该光波而言，狭缝处的波阵面可作半波 L 带的数目。 带的数目。
L
第十一章 光学
2
物理学
第五版
第十一章 习题 在单缝夫琅禾费衍射实验中， 3 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为λ的单色 的单缝上， 光垂直入射在宽度为3 λ的单缝上，对应于衍射角 的方向， 为30º的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目 为（ ） （A）2个 （B） 3个 （C） 4个 （D） 6个 在双缝干涉实验中， 4 在双缝干涉实验中，用波长λ=546.1 nm的单色 光照射，双逢与屏的距离d´=300 mm，测得中央 光照射， 明纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2 mm , 求双缝间的距离。 求双缝间的距离。
物理学
第五版
第十一章 习题 在双缝干涉实验中， 1 在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2 距离相等， 距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O处， 位置， 现将光源S向下移动到示意图中的S´位置，则（） 中央明纹向上移动， （A）中央明纹向上移动，且条纹间距增大 中央明纹向上移动， （B）中央明纹向上移动，且条纹间距不变 中央明纹向下移动， （C）中央明纹向下移动，且条纹间距增大 中央明纹向下移动， （D）中央明纹向下移动，且条纹间距不变
第十一章 光学
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物理学
第五版
第十一章 习题 7 在折射率为n3=1.52的照相机镜头表面涂有一层 增透膜， 折射率n2=1.38的MgF2增透膜，若此膜仅适用于波 的光， 的最小厚度为多少？ 长λ=550 nm的光，则此膜 的最小厚度为多少？ 如图所示，利用空气劈尖测细丝直径， 8 如图所示，利用空气劈尖测细丝直径，已知 -2 λ=859.3 nm ,L=2.888×10 m,测得30条条纹的总 -3 宽度为4.295×10 m ,求细丝直径d.
A B
第十一章 光学
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物理学
第五版
第十一章 习题 在利用牛顿环测未知单色光波长的实验中， 10 在利用牛顿环测未知单色光波长的实验中， 的钠黄光垂直照射时， 当用波长为589.3 nm的钠黄光垂直照射时，测得 -3 第一和第四暗环的距离为∆r=4.0×10 ；当用波长 未知的单色光垂直照射时， 未知的单色光垂直照射时，测得第一和第四暗环 -3 求该单色光的波长． 的距离为∆r´=3.85×10 ，求该单色光的波长．
第十一章 光学
12
物理学
第五版
第十一章 习题 的单色光垂直入射在一光栅上， 20 波长为600 nm的单色光垂直入射在一光栅上， 第四级缺级． 第二级主极大出现在sin ϕ=0.2处 ,第四级缺级．试 光栅上相邻两缝的间距是多少？（ 问（1）光栅上相邻两缝的间距是多少？（2）光 ° ° 栅上狭缝的宽度有多大？（ 栅上狭缝的宽度有多大？（3）在-90 < ϕ< 90 范 围内，实际呈现的全部级数． 围内，实际呈现的全部级数． 21 测得从一池静水的表面反射出来的太阳光是 线偏振光， 线偏振光，求此时太阳处在地平线的多大仰角处 （水的折射率为1.33）？
第十一章 光学
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物理学
第五版
第十一章 习题 一束平行光垂直入射到某个光栅上， 18 一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束 有两种波长的光， 有两种波长的光， λ1=440 nm和λ2=660 nm ，实验 发现，两种波长的谱线（不计中央明纹） 发现，两种波长的谱线（不计中央明纹）第二次 ° 的方向上， 重合于衍射角ϕ=60 的方向上，求此光栅的光栅常 数． 19 用一毫米内有500条刻痕的平面透射光栅观察 钠光谱（ ），设透镜焦距问 设透镜焦距问：（ 钠光谱（ λ=589 nm），设透镜焦距问：（1）光 线垂直入射时，最多能看到第几级光谱；（ 线垂直入射时，最多能看到第几级光谱；（2）光 入射时，最多能看到第几级光谱； 线以入射角30°入射时，最多能看到第几级光谱； 若用白光垂直照射光栅， （3）若用白光垂直照射光栅，求第一级光谱的线 宽度． 宽度．
第十一章 光学
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物理学
第五版
第十一章 习题 -4 16 已知单缝宽度b=1.0×10 ，透镜焦距f=0.50m， 用λ1=400 nm和λ2=760 nm的单色平行光分别垂直 照射，求这两种光的第一级明纹离屏中心的距离， 照射，求这两种光的第一级明纹离屏中心的距离， 以及这两条明纹之间的距离。 以及这两条明纹之间的距离。若用每厘米刻有 条刻线的光栅代替这个单缝， 1 000条刻线的光栅代替这个单缝，则这两种单色 光的第一级明纹分别距屏中心多远？ 光的第一级明纹分别距屏中心多远？这两条明纹 之间的距离又是多少？ 之间的距离又是多少？ 17 迎面而来的一辆汽车的两车头灯相距为1.0 m, 问在汽车离人多远时，它们刚能为人眼所分辩？ 问在汽车离人多远时，它们刚能为人眼所分辩？ 设瞳孔直径为3.0 mm,光在空气中的波长λ=500 nm．
S1 S S‘ S2 O
第十一章 光学
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物理学
第五版
第十一章 习题 如图所示， 2 如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的 夹在两块平面晶体的中间， 滚柱之间的距离为L，夹在两块平面晶体的中间， 形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时， 形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等 厚干涉条纹， 变小， 厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离L变小，则在L 范围内干涉条纹的（ 范围内干涉条纹的（ ） 数目减小， （A）数目减小，间距变大 数目减小， （B）数目减小，间距不变 λ 数目不变， （C）数目不变，间距变小 数目增加， （D）数目增加，间距变小
第十一章 光学
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物理学
第五版
第十一章 习题
λ
dm
n2 n3
如图如示， 11 如图如示，折射率n2=1.2的油 的平板玻璃上， 滴落在n3=1.5的平板玻璃上，形成 一个上表面近似于球面的油膜， 一个上表面近似于球面的油膜，
测得油膜中心最高处的高度dm=1.1 µm ，用λ=600 的单色光垂直照射油膜。 nm的单色光垂直照射油膜。求（1）油膜周边是暗 环还是明环？（ 整个油膜可看到几个完整暗环？ 环还是明环？（2）整个油膜可看到几个完整暗环？ 12 把折射率n=1.40的薄膜放入迈克耳孙干涉仪的 一臂， 条条纹的移动，求膜厚。 一臂，如果由此产生了7.0条条纹的移动，求膜厚。 设入射光的波长为589 nm。
第十一章 光学
14
P
b
f
第十一章 光学
x
o
9
物理学
第五版
第十一章 习题 14 单缝的宽度b=0.40，以波长λ=589 nm的单色光 垂直照射， 垂直照射，设透镜的焦距f=1.0 m。求：（1）第 一级暗纹距中心的距离；（ 一级暗纹距中心的距离；（2）第二级明纹距中心 的距离；（ 的距离；（3）如单色光以入射角i=30º斜射到单缝 则上述结果有何变动。 上，则上述结果有何变动。 一单色平行光垂直照射于一单缝， 15 一单色平行光垂直照射于一单缝，若其第三条 明纹位置正好和波长为600 nm的单色光入射时的 第二级明纹位置一样，求前一种单色光的波长。 第二级明纹位置一样，求前一种单色光的波长。
第十一章 光学13 Nhomakorabea物理学
第五版
第十一章 习题 使自然光通过两个偏振化方向相交的偏振片， 22 使自然光通过两个偏振化方向相交的偏振片， 透射光强为， 透射光强为，今这这两个偏振片之间插入另一偏 振片，它的方向下前两个偏振片均成角， 振片，它的方向下前两个偏振片均成角，则透射 光强为多少？ 光强为多少？ 一束光是自然光和平面线偏振光的混合， 23 一束光是自然光和平面线偏振光的混合，当它 通过一偏振片时发现透射光的强度取决于偏振片 的取向， 的取向，其强度可以变化5倍，求入射光中两种光 的强度各占总入射光强度的几分之几． 的强度各占总入射光强度的几分之几．
第十一章 光学
3
物理学
第五版
第十一章 习题 5 一双缝装置的一个缝被折射率为1.40的薄玻璃 片所遮盖，另一个缝被折射率为 片所遮盖，另一个缝被折射率为1.70的薄玻璃片 所遮盖。在玻璃片插入以后， 所遮盖。在玻璃片插入以后，屏上原来的中央极 大所在点，现变为第五级明纹。 大所在点，现变为第五级明纹。假定λ=480 nm ， 且两玻璃片厚度均为d，求d. 6 白光垂直照射到空气中一厚度为380 nm的肥皂 膜上。 膜上。设肥皂的折射率为1.32.试问该膜 的正面呈 现什么颜色？背面呈现什么颜色？ 现什么颜色？背面呈现什么颜色？
第十一章 光学
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物理学
第五版
第十一章 习题 集成光学中的楔形薄膜耦合器原理如图所示。 9 集成光学中的楔形薄膜耦合器原理如图所示。 沉积在玻璃衬底上的是氧化钽（ 薄膜， 沉积在玻璃衬底上的是氧化钽（Ta2O5）薄膜，其 厚度逐渐减小为零。 楔形端从A到B厚度逐渐减小为零。为测定薄膜的 厚度， 激光垂直照射， 厚度，用波长λ=632.8 nm的He-Ne激光垂直照射， 条暗纹， 观察到薄膜楔形端共出现11条暗纹，且A处对应一 条暗纹，试求氧化钽薄膜的厚度 薄膜的厚度（ 条暗纹，试求氧化钽薄膜的厚度（Ta2O5对632.8 nm 激光的折射率为2.21）。
第十一章 光学
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物理学
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第十一章 习题 如图如示， 13 如图如示，狭缝的宽度b=0.60 mm，透镜焦距 f=0.40 m ,有一与狭缝平行的屏放置在透镜的焦平 面处。若以单色光垂直照射狭缝， 面处。若以单色光垂直照射狭缝，则在屏上离点 看到衍射明条纹。试求：（ O为x=1.4 mm的点P看到衍射明条纹。试求：（1） 该入射光的波长；（ 条纹的级数；（ 该入射光的波长；（2）点P条纹的级数；（3）从 对该光波而言， 点P看，对该光波而言，狭缝处的波阵面可作半波 L 带的数目。 带的数目。
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第十一章 光学
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物理学
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第十一章 习题 在单缝夫琅禾费衍射实验中， 3 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为λ的单色 的单缝上， 光垂直入射在宽度为3 λ的单缝上，对应于衍射角 的方向， 为30º的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目 为（ ） （A）2个 （B） 3个 （C） 4个 （D） 6个 在双缝干涉实验中， 4 在双缝干涉实验中，用波长λ=546.1 nm的单色 光照射，双逢与屏的距离d´=300 mm，测得中央 光照射， 明纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2 mm , 求双缝间的距离。 求双缝间的距离。
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第十一章 习题 在双缝干涉实验中， 1 在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2 距离相等， 距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O处， 位置， 现将光源S向下移动到示意图中的S´位置，则（） 中央明纹向上移动， （A）中央明纹向上移动，且条纹间距增大 中央明纹向上移动， （B）中央明纹向上移动，且条纹间距不变 中央明纹向下移动， （C）中央明纹向下移动，且条纹间距增大 中央明纹向下移动， （D）中央明纹向下移动，且条纹间距不变
第十一章 光学
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物理学
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第十一章 习题 7 在折射率为n3=1.52的照相机镜头表面涂有一层 增透膜， 折射率n2=1.38的MgF2增透膜，若此膜仅适用于波 的光， 的最小厚度为多少？ 长λ=550 nm的光，则此膜 的最小厚度为多少？ 如图所示，利用空气劈尖测细丝直径， 8 如图所示，利用空气劈尖测细丝直径，已知 -2 λ=859.3 nm ,L=2.888×10 m,测得30条条纹的总 -3 宽度为4.295×10 m ,求细丝直径d.
A B
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第十一章 习题 在利用牛顿环测未知单色光波长的实验中， 10 在利用牛顿环测未知单色光波长的实验中， 的钠黄光垂直照射时， 当用波长为589.3 nm的钠黄光垂直照射时，测得 -3 第一和第四暗环的距离为∆r=4.0×10 ；当用波长 未知的单色光垂直照射时， 未知的单色光垂直照射时，测得第一和第四暗环 -3 求该单色光的波长． 的距离为∆r´=3.85×10 ，求该单色光的波长．
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第十一章 习题 的单色光垂直入射在一光栅上， 20 波长为600 nm的单色光垂直入射在一光栅上， 第四级缺级． 第二级主极大出现在sin ϕ=0.2处 ,第四级缺级．试 光栅上相邻两缝的间距是多少？（ 问（1）光栅上相邻两缝的间距是多少？（2）光 ° ° 栅上狭缝的宽度有多大？（ 栅上狭缝的宽度有多大？（3）在-90 < ϕ< 90 范 围内，实际呈现的全部级数． 围内，实际呈现的全部级数． 21 测得从一池静水的表面反射出来的太阳光是 线偏振光， 线偏振光，求此时太阳处在地平线的多大仰角处 （水的折射率为1.33）？
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第十一章 习题 一束平行光垂直入射到某个光栅上， 18 一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束 有两种波长的光， 有两种波长的光， λ1=440 nm和λ2=660 nm ，实验 发现，两种波长的谱线（不计中央明纹） 发现，两种波长的谱线（不计中央明纹）第二次 ° 的方向上， 重合于衍射角ϕ=60 的方向上，求此光栅的光栅常 数． 19 用一毫米内有500条刻痕的平面透射光栅观察 钠光谱（ ），设透镜焦距问 设透镜焦距问：（ 钠光谱（ λ=589 nm），设透镜焦距问：（1）光 线垂直入射时，最多能看到第几级光谱；（ 线垂直入射时，最多能看到第几级光谱；（2）光 入射时，最多能看到第几级光谱； 线以入射角30°入射时，最多能看到第几级光谱； 若用白光垂直照射光栅， （3）若用白光垂直照射光栅，求第一级光谱的线 宽度． 宽度．
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第十一章 习题 -4 16 已知单缝宽度b=1.0×10 ，透镜焦距f=0.50m， 用λ1=400 nm和λ2=760 nm的单色平行光分别垂直 照射，求这两种光的第一级明纹离屏中心的距离， 照射，求这两种光的第一级明纹离屏中心的距离， 以及这两条明纹之间的距离。 以及这两条明纹之间的距离。若用每厘米刻有 条刻线的光栅代替这个单缝， 1 000条刻线的光栅代替这个单缝，则这两种单色 光的第一级明纹分别距屏中心多远？ 光的第一级明纹分别距屏中心多远？这两条明纹 之间的距离又是多少？ 之间的距离又是多少？ 17 迎面而来的一辆汽车的两车头灯相距为1.0 m, 问在汽车离人多远时，它们刚能为人眼所分辩？ 问在汽车离人多远时，它们刚能为人眼所分辩？ 设瞳孔直径为3.0 mm,光在空气中的波长λ=500 nm．
S1 S S‘ S2 O
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第十一章 习题 如图所示， 2 如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的 夹在两块平面晶体的中间， 滚柱之间的距离为L，夹在两块平面晶体的中间， 形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时， 形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等 厚干涉条纹， 变小， 厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离L变小，则在L 范围内干涉条纹的（ 范围内干涉条纹的（ ） 数目减小， （A）数目减小，间距变大 数目减小， （B）数目减小，间距不变 λ 数目不变， （C）数目不变，间距变小 数目增加， （D）数目增加，间距变小
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第十一章 习题
λ
dm
n2 n3
如图如示， 11 如图如示，折射率n2=1.2的油 的平板玻璃上， 滴落在n3=1.5的平板玻璃上，形成 一个上表面近似于球面的油膜， 一个上表面近似于球面的油膜，
测得油膜中心最高处的高度dm=1.1 µm ，用λ=600 的单色光垂直照射油膜。 nm的单色光垂直照射油膜。求（1）油膜周边是暗 环还是明环？（ 整个油膜可看到几个完整暗环？ 环还是明环？（2）整个油膜可看到几个完整暗环？ 12 把折射率n=1.40的薄膜放入迈克耳孙干涉仪的 一臂， 条条纹的移动，求膜厚。 一臂，如果由此产生了7.0条条纹的移动，求膜厚。 设入射光的波长为589 nm。
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P
b
f
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x
o
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第十一章 习题 14 单缝的宽度b=0.40，以波长λ=589 nm的单色光 垂直照射， 垂直照射，设透镜的焦距f=1.0 m。求：（1）第 一级暗纹距中心的距离；（ 一级暗纹距中心的距离；（2）第二级明纹距中心 的距离；（ 的距离；（3）如单色光以入射角i=30º斜射到单缝 则上述结果有何变动。 上，则上述结果有何变动。 一单色平行光垂直照射于一单缝， 15 一单色平行光垂直照射于一单缝，若其第三条 明纹位置正好和波长为600 nm的单色光入射时的 第二级明纹位置一样，求前一种单色光的波长。 第二级明纹位置一样，求前一种单色光的波长。
第十一章 光学13 Nhomakorabea物理学
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第十一章 习题 使自然光通过两个偏振化方向相交的偏振片， 22 使自然光通过两个偏振化方向相交的偏振片， 透射光强为， 透射光强为，今这这两个偏振片之间插入另一偏 振片，它的方向下前两个偏振片均成角， 振片，它的方向下前两个偏振片均成角，则透射 光强为多少？ 光强为多少？ 一束光是自然光和平面线偏振光的混合， 23 一束光是自然光和平面线偏振光的混合，当它 通过一偏振片时发现透射光的强度取决于偏振片 的取向， 的取向，其强度可以变化5倍，求入射光中两种光 的强度各占总入射光强度的几分之几． 的强度各占总入射光强度的几分之几．
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第十一章 习题 5 一双缝装置的一个缝被折射率为1.40的薄玻璃 片所遮盖，另一个缝被折射率为 片所遮盖，另一个缝被折射率为1.70的薄玻璃片 所遮盖。在玻璃片插入以后， 所遮盖。在玻璃片插入以后，屏上原来的中央极 大所在点，现变为第五级明纹。 大所在点，现变为第五级明纹。假定λ=480 nm ， 且两玻璃片厚度均为d，求d. 6 白光垂直照射到空气中一厚度为380 nm的肥皂 膜上。 膜上。设肥皂的折射率为1.32.试问该膜 的正面呈 现什么颜色？背面呈现什么颜色？ 现什么颜色？背面呈现什么颜色？