1、例1 有一热机,工作物质为5.8g空气(作理想气体看待,), 它工作时的循环由三个分过程组成,先由状态1( )定体积加热到状态2( ),然后绝热膨胀到状态3( ) ,最后经等压过程回到状态1,解: (1) p-V图,如图,(3)先求各分过程中气体对外做的功,一次循环对外作的净功,(4)三个分过程中只有定体积过程升温吸热,解: (1),(2),总复习,1、力学 3、振动和波动 2、相对论 4、光学5、热学,(1)惯性系与非惯性系 惯性力:,(3)力矩:动量矩:,(4)质心:质心运动定理:,(5)保守力: 势能定理: 保守力与势能梯度:,(6)刚体平面运动 = 随质心平动 + 绕质心轴转动,(7)
2、 空间平移动量守恒 空间转动角动量守恒 时间平移能量守恒,质点系平动,刚体定轴转动,动能定理,转动能定理,功能原理,功能原理,机械能守恒定律,机械能守恒定律,力对空间累积 = 动能增量,力矩对空间累积 = 转动能增量,1、狭义相对论的两个基本原理,爱因斯坦相对性原理 光速不变原理,2、洛伦兹变换,坐标变换,速度变换,3. 尺缩 :,4. 钟慢:,动能:,总能量:,动量-能量关系式:,5.时空间隔,6、相对论动力学,质量:,动量:,1、简谐振动,例1一谐振的位移时间曲线如图所示,试写出其运动方程.,解:设运动方程为,由旋转矢量图,由图知:,2、矢量图法!,3、谐振动的合成,重点同振动方向,同频率
3、的谐振的合成,4、波动,5、行波能量特点:,动能、势能的相位,大小均相同。,(注意与振动能量相区别),动能、势能 同时达到最大值、最小值。,形变最大,振动速度最大,形变最小 0, 振动速度最小 0,重点!,6、相干条件:,(2)同振向,(3)同相位 或 相位差恒定,(1)同频,相长干涉:,相消干涉:,重点,相干条件为:,相长干涉,相消干涉,重点,为波程差,7、半波损失:,入射波在反射时发生反相的现象 称为半波损失。,注意:有半波损失 的情况: (1)固定端点反射时; (2)疏 密,例题 一列沿 x 轴方向传播的入射波的波函数为,求: (1)反射波的波函数. (2)合成波的波函数 (3)波腹,波
4、节位置坐标.,在x=0处反射,反射点为一节点,8、驻波,(2)根据波的叠加原理,合成波的波函数为:,(3)形成波腹的各点,振幅最大,即:,亦即:,故波腹点坐标为:,形成波节各点, 振幅最小, 即:,即:,因在 x = 0 点反射,所以 x 只取负值及零:,9、能量密度:,11、平均能流密度(波的强度):,10、平均能量密度,12、多普勒效应, 相位差与光程差的关系:,光学,1、杨氏双缝干涉,k = 0, x = 0 为中央明纹(零级)中心的位置 零级暗纹有两条,分别位于中央明纹两侧。,明暗纹位置,(3) 相邻明(暗)纹间距:,(4)两侧第 k 级明(暗)纹间距:,(5)一般情况:,2、薄膜干涉
5、(等倾),(1)明暗纹条件:,(2)增反与增透:,这时反射线 2 比 1 有半波损失,反射线 3 比 1 无半波损失,于是 2 比 3 有半波损失。,注意: (1)增反膜与增透膜是相对而言的,是相对某些特定而言的。对某1 增反,而可能同时对某2 增透。 (2)光程差要视具体 n1 、n2、n3 情况 而计算出。 例 1 :(如图) 当 n1 n2 n3 时,=2n2 e ;, 例 2 :(如图) 当 n1 n3 n2 时,,、明暗纹条件:,3、劈尖干涉 (等厚),、棱边为零级暗纹,、相邻二明(暗) 纹间厚度差:,、相邻 明(暗) 纹 的间距:,l = 常数,所以条纹等距分布。,、当劈尖不是空气
6、,而是 n 1 的媒质时:,当 逐渐变大时,条纹由疏变密,向棱边移动。,当 逐渐变小时,条纹由密变疏,远离棱边移动,扩展。,4、牛顿环(一圈劈尖),。光程差和明暗条纹条件:,。中央(e = 0)为零级暗纹(k = 0, r = 0),。,。 牛顿环半径,5、迈克耳逊干涉仪,6、单缝夫琅禾费衍射,明暗纹条件:,中央为零级明纹, 各级条纹(中心)的位置:, 中央明纹及各次级明纹宽度,7、圆孔衍射, 光栅方程, 能观察到的主极大的最大级数,8、光栅, 谱线缺级级数为:,9、马吕斯定律,10、布儒斯特定律:,反射光线与折射光线垂直!,O光振动方向垂直于自己的主平面;e 光振动方向在自己的主平面内。,
7、实验证实: 当且仅当光轴在入射面内时, O光、 e 光 的主平面就都与入射面重合,它们均在入射面内传播, 其振动方向才相互垂直。,热学,若一个分子有 i 个自由度,则它的平均总动能为:,M 千克理想气体的内能:,为一摩尔理想气体的内能:,(1)分布函数单位速率间隔内的概率概率密度:,(2)分布曲线: 分子速率在 vv+dv 间隔内 的概率:,分子速率在v1v2 间隔内 的概率:,(3)归一化条件:,麦氏速率分布律,特征速率:,分子平均碰撞频率和平均自由程,热力学第一定律 (能量守恒),绝热过程,1、 特征:,2、过程方程:,3、功:,多方过程,热机效率与制冷系数,(1)热机的效率,(2)制冷系数,1、克劳修斯表述:热量不能自动地从低温物体传向高温物体。2、开尔文表述:不可能制成一种循环动作的热机,只从单一的热源吸收热量, 使之完全变成有用的功,而周围其他物体不发生任何变化。 即 第二类永动机(单源热机)不可实现,热力学第二定律,熵 与 熵增加原理,熵增加原理孤立系统内部所发生的过程总是朝着熵增加的方向进行。,熵是态函数 熵的微观意义 系统内分子热运动无序性的一种量度。,谢谢大家一个学期以来的支持与配合!,祝愿大家能够考出好成绩!下学期再会!,