08级大二物理期末复习

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1、08级期末复习（下册）热学一、气体动理论1、气体动理论的基本概念（1）一切宏观物体都由大量分子组成，分子间有空隙。（2）分子永不停息地作无规则的热运动。（3）分子间有相互作用力。2、理想气体（1）气体的状态参量（P，V，T），处于平衡状态的气体各部分P，T相同。（2）理想气体物态方程：R=8.31J/mol.K，摩尔气体常量3、理想气体压强公式（压强和平均平动动能的关系：n为分子数密度，m为单个分子的质量，为速率平方平均值，为气体的平均平动动能）4、气体分子平均平动动能与温度的关系（1），（k为玻尔兹曼常量；为阿伏加德罗常量，）温度是分子平均平动动能大小的量度，表征大量气体分子热运动的剧烈程度

2、。温度是一个统计平均量。（2）另一个压强公式：p=nkT1、能量按自由度均分原则（1）自由度：确定一个物体的空间位置所需独立坐标数称为该物体的自由度数，用i表示。气体分子的自由度：单原子分子：i=3；双原子分子：i=5；多原子分子：i=6.（2）能量按自由度均分原则：分子的每一个自由度都具有相同的平均动能，其大小为，则气体分子的平均总动能为：单原子分子：；双原子分子：；多原子分子：.（3）理想气体内能1mol理想气体内能：mol理想气体内能：2、平均自由程平均自由程为分子连续两次碰撞之间所走的平均路程。平均碰撞次数为一个分子在单位时间里与其他分子碰撞的次数。为平均速率。其中n为单位体积中的分子

3、数，d为分子直径。由理想气体压强公式得：1、Maxwell速率分布律（1）分布在足够小的速率区间v~v+dv内的分子数占总分子数的百分比为：f(v)为速率分布函数：，它必须满足归一化条件：（2）三种速率：最概然速率：平均速率：方均跟速率：三种速率的关系：二、热力学基础1、热力学第一定律系统从外界吸收的热量，一部分用于增加系统的内能，另一部分用于对外做功。数学表达式为：气体在状态变化过程中，系统所作的功为：，故热力学第一定律可写为：。2、热力学第一定律对理想气体等体、等压和等温过程的应用（1）等体过程（dV=0，）（2）等压过程（dP=0）（3）等温过程（dT=0，）3、理想气体热容（1）气体的

4、摩尔定容热容：（2）气体的摩尔定压热容：（3）热容比：（4）一些等效方程：4、绝热过程（1）绝热过程方程：Q=0（2）绝热方程：5、循环过程和热机效率（1）循环过程特点：，Q=W（2）热机效率：循环过程吸收的净热：（）循环过程作的净功：热机效率：6、卡诺循环及其效率卡诺循环是由4个准静态过程所组成，其中两个是等温过程，两个是绝热过程。一个循环过程中，吸热量：放热量：可以证明：卡诺循环热机效率：振动和波动一、振动1、简谐振动恢复力：运动方程：速度：加速度：相位：周期：振幅和初相的确定：，1、简谐振动的能量动能：势能：总能量：2、一维简谐振动的合成（同方向同频率SHM的合成），合振动，位移：振幅：

5、初相：一、波动1、机械波（1）两种波，横波：质点的振动方向和波的传播方向垂直的波。纵波：质点的振动方向和波的传播方向平行的波。（2）波长、波速和周期的关系，or1、沿X轴传播的简谐波的波函数（1）沿X轴正向传播的简谐波的波函数（角频率）Or：，波函数为处的简谐振动方程；，波函数为时刻的波形方程。（2）沿X轴负向传播的简谐波的波函数（3）处质点振动的速度：2、波的能量（1）单位体积中的能量：(为介质密度)（2）能量密度：平均能量密度：（3）平均能流：平均能流密度：3、惠更斯原理：介质中波动传到的各点都可以看作新的波源，由这些新波源发射的波称为次级子波，其后任意时刻这些子波的的包络就是下一时刻的新

6、波振面。1、波的干涉（1）相干波的干涉相干波源：频率相同、振动方向相同、相位差恒定相干波：相干波源发出的波。和P点的振动就是这两列波分别在P点引起的振动的合成，P点的合振动为：（）特别的，，，：（为P点到和的波程差）（2）驻波：是沿相反方向传播的两列振幅相同的相干波，在波线上相遇形成。和合振动为：A.波节和波腹：波节：波腹：A.相邻两波节的距离：B.两相邻波节之间的质点振动相位相同；C.驻波不传播能量1、多普勒效应：波源和观察者之间有相对运动时，接收频率发生变化的效应。（为观察者速度，为波源速度，为波源发出的波的频率，为观察者接收到的波的频率）光学一、光的干涉1、光程和光程差（1）光程=介质的

7、折射率光在介质中的几何路程nr（2）光程差：（3）相位差：2、杨氏双缝实验（1）干涉条件：（1）两相邻明纹或暗纹间距：（D为缝屏间距，d为缝宽）2、半波损失：光从折射率较小的光疏介质向光密介质表面入射时，如果入射角接近，则在反射过程中反射光的相位改变了。3、劈尖（等厚干涉）有半波损失时，在膜的上下表面反射的两束光的光程差为：（1）干涉条件为：（2）明暗纹对应的膜厚：（3）棱边明暗：有半波损失时为暗