大物期末复习(知识点公式总结+错题分析)

知识点：

【按照期末考试要求】

光的干涉

1. 相干光的条件（掌握）

1. 频率相同
2. 振动方向相同
3. 相位差恒定

2. 光强分布（掌握）

3. 杨氏双缝干涉装置、条纹特点，分析条纹随条件变化（掌握）

4. 光程、光程差、附加光程差（掌握）

5. 薄膜干涉原理、装置图、条纹变化特点（掌握）

当M1向前或者向后移动λ/2的距离，干涉条纹就会平移过一条（光程改变λ），所以当移过的条纹数为Δn时，可以计算出M1移动的距离：Δd=Δnλ/2

热学

1. 理想气体状态方程

2. 等概率假设

3.理想气体压强公式

微观本质：做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地撞击
统计意义：压强是统计平均量，只有对大量分子，压强才有意义
（与分子数密度、平均平动动能、方均根速率的关系）

4.理想气体温度公式

本质：分子热运动的剧烈程度

5.能量均分定理

会求气体分子的：

1. 平均能量（平均动能+振动势能）
2. 平均动能
3. 平均平动动能
4. 平均转动动能
5. 平均振动动能
6. 振动势能（振动势能=振动动能）
   会求理想气体的：
7. 内能
8. 摩尔等体热容
9. 摩尔等压热容

6. 速率分布函数（理解）

1. f(v)的定义：
2. f(v)dv=dN/N物理意义：① N个气体分子中，在速率v附近的处于速率区间dv内的分子数dN与总分子数N的比值；② N个分子处在速率为v~v+dv区间内的概率；③ 分子的速率处在v附近单位速率区间的概率，也叫概率密度
3. 用归一化求f(v)
4. 用f(v)表示各种统计平均量
   

7. 三个统计速率（掌握）

1. 最概然速率：比较温度、气体的种类
   
2. 平均速率：比较平均自由程、平均碰撞频率
3. 方均根速率：比较气体的压强、温度

8. 玻尔兹曼能量分布（掌握）

应用：求高度/压力

9. 平均自由程、平均碰撞频率（掌握）

平均自由程只和分子数密度有关，不能单独地看p/T的变化去判断平均自由程的变化

有效直径——d，碰撞截面——πd^2

10. 平衡态、准静态、可逆过程（理解）

11. 体积功、热传递、内能（理解，会计算）

12. 四个基本过程（掌握）

13. 热力学第一定律（掌握）

14. 各种循环的净功、吸放热、热机效率、制冷机制冷系数（掌握、会计算）

15. 卡诺机组成、效率（掌握、会计算）

16. 热力学第二定律的两种表述（掌握）

1. 第二类永动机是不可能实现的
2. 开尔文表述：不可能制造出这样一种循环工作的热机，只使单一热源冷却来做功，而不放出热量给其他物体/不使外界发生变化
3. 克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体自动传到高温物体而不引起外界的变化

17.卡诺定理（理解）

1. 相同的高温热源和低温热源之间工作的任意可逆机，具有相同的效率
2. 工作在相同热源之间的一切不可逆机的效率都不可能大于可逆机的效率

18. 熵（理解）

热力学意义：态函数，可逆过程中热温比
统计意义：S=k lnW (W是热力学概率，是分子热运动的系统无序度的度量)

19. 熵变的计算（掌握）

20. 孤立系熵增加原理（理解）

量子物理

1. 黑体热辐射（掌握）

1. 单色辐出度：从热力学温度为T的黑体的单位面积上，单位时间内，在波长λ附近单位波长范围内所辐射的电磁波的能量
   单色辐出度积分就得到了总辐出度
2. 总辐出度：从热力学温度为T的黑体的单位面积上，单位时间内，辐射出的各种波长的电磁波的总能量
3. 斯特藩-玻尔兹曼定律
4. 维恩位移定律

2. 能量子和光子的概念（理解）

一个物理量如果有最小的单元而不可连续的分割，就说这个物理量是量子化的，并把最小的单元称为量子。

光量子，简称光子，是传递电磁相互作用的基本粒子，是一种规范玻色子。光子是电磁辐射的载体，而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。与大多数基本粒子(如电子和夸克)相比，光子没有静止质量(爱因斯坦的运动质量公式m=m0/sqr[1-(v/c)]中，光子的v = C，使得公式分母为0，但光子的运动质量m具有有限值，故光子的静止质量必须为零。

【区分】光子和光电子（光电子实际上是电子）

3. 光电效应（理解）

4. 康普顿散射（掌握）

• 能量守恒、动量守恒、康普顿公式
• 会求：散射光波长、反冲电子的动能、动量及反冲方向（加辅助线，解三角形）
• 动量三角形近似于等腰三角形，用于验证方向角度

5. 氢原子光谱实验、波数公式（掌握）

R=1.097*10^7/m

6. 氢原子波尔理论

1. 三个假设：
   • 定态轨道
   • 角动量量子化：L=nh/(2π) ——量子条件
   • 能级跃迁：hγ=E_i-E_f ——频率条件
2. 会计算：
   • 谱线波长：
   • 轨道半径：r_n=a₀ n^2 (a₀是波尔半径=5.29*10^-11m)
   • 能级：E_n=E₁/n^2
     == 改正:下图中，随着r增大，势能增大，总能量增加，动能减小==

7. 德布罗意公式（掌握）

题型：求已知动量（动能）的微观粒子的德布罗意波长（分为非相对论和相对论两种情况）

8. 不确定关系（理解、会计算）

ΔxΔp_X≥h (对于微观粒子，不能同时用确定的位置和确定的动量来描述)

9. 波函数（掌握）

1. 统计意义：对电子等微观粒子来说，粒子分布多的地方，粒子的德布罗意波的强度大，而粒子在空间分布数目的多少，是和粒子在该处出现的概率成正比的
2. 标准条件：单值、连续、有限
3. 会计算：在某处出现的概率密度、某个范围内的概率 记得平方

10. 四个量子数

1. 主量子数 n=1,2,3······
2. 角量子数 l (0 ~ n-1)
   
3. 磁量子数 m_i (0,±1,±2,±3······)
   
4. 自旋量子数 m_s(±1/2)

错题：

一、波函数

计算题

计算驻波

直接记住驻波公式，不要自己去推导

反射到波密介质上

有半波损失，相位差加π，再 -2kL

二、光的干涉

选择

增反与增透

统一用反射去做：增反，反射的判据就是半波长的偶数倍；增透，反射的判据就是半波长的奇数倍
结论：两边介质一样，一定有半波损失；介质的折射率递增，没有半波损失

填空

迈克尔逊干涉仪

答案：2(n-1)d （原来在空气中，n=1，也有光程）

干涉条纹每移动一条，光程改变一个波长，M1只需要移动半个波长

大题

杨氏双缝干涉钱

两层增反膜

在两处反射，列两次方程即可

三、热力学

选择

吸放热的判断

麦克斯韦分布律率

f(v)dv表示的是速率在v~dv区间内的相对分子数=概率

平动动能总和

看看清楚求的是什么，注意：1. 平动 2. 总和

平均平动动能

结论：平均平动动能之和温度有关

密度ρ=nm

【注意】m是指单个气体分子的质量

填空

气体压强公式

气体压强与平均平动动能的关系

利用气体压强公式自己推导

v_x平均为0的原因

理想气体分子朝力轴正方向与负方向运动的概率相等

平均速率与方均根速率

注意：压强公式里面的是方均根速率的平方，而不是平均平方，因为平均速率为0

理想气体状态方程变形

绝热自由膨胀和绝热准静态膨胀

内能的改变量

注意

1. 已知气体的种类，绝热系数应该带入最后的结果
2. 指数倒来倒去一定不能倒错
   
   完整的解答：
   

大题

温度的本质

分子平均能量

是指单个分子的能量，也是单个分子的内能

制冷剂原理图

记得标上几个量的关系

理想气体四个重要的基本过程

在物理中，等熵过程一般被叫做绝热过程

证明理想气体压强公式

证明卡诺热机的效率

画温—熵图证明，利用热量就等于过程线下的面积

四、近代物理学

选择

不确定关系

正确答案：D 不能同时确定

填空

波函数

普朗克量子假说

磁场中电子的德布罗意波长

频率与饱和光电流的关系

结论：光强一定时，照射光的频率越大，饱和光电流越小（见图）

光强与饱和光电流的关系

结论：当频率相同时，光强越强，饱和光电流越大（见图）

大题

微观粒子的德布罗意波长