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质点运动学习题课,一.内容提要,一,在直角坐标系中有：,在自然坐标系中：,对于角量有：,二,在直角坐标系中有：,在自然坐标系中：,对于角量有：,三、相对运动,区别：,力学习题,解：（1）质点在4s内的位移的大小,分析：,位移和路程是两个不同的概念,位移x的大小可直接由运动方程得到:x=xt-x0,在求路程时要考虑质点在运动过程中可能改变运动方向.,当x的值最大时,此时运动方向改变,,解：,,得
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大学物理,第1章习题课,习题
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习题,14-1有一弹簧振子,振幅A=2.010-2m,周期T=1.0s,初相=3/4,试写出它的运动方程,并作出x-t图,v-t图和a-t图.,解:,根据题中给出的数据得,振子的速度和加速度分别为,,解:,振幅A=0.10m,角频率=20s-1,初相=0.25,周期T=2/=0.1s,频率=1/T=10Hz.,(2)t=2s时的位移,速度,和加速度分别为.,14-7在如图所示的装
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大学物理,第14章习题课,14,习题
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E.薛定谔波动力学的创立者,获1933诺贝尔物理学奖,,薛定谔方程不是由基本原理经逻辑推理导出的，而是运用在微观体系与大量实验结果符合，说明了它的正确性。,微观粒子具有波动性，其运动状态应该用波函数来描写。,回忆机械波：,德不罗意波公式为：,沿x方向运动的自由粒子束可用单色平面波来描写，波函数为德不罗意波的波动方程：,尤拉公式：,1926年，德国物理学家玻恩，提出了德布罗意波的统计解释，认为波函数
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24大学物理,測不准,24,大学物理,不准
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17－12光的偏振性马吕斯定律,横波振动方向的不同会引起传播情况的差异。,纵波的振动方向与传播方向在一条直线上，都能通过狭缝，没有偏振现象。,振动方向对传播方向的不对称性称为偏振,只有横波才有偏振现象,,光波是电磁波（横波）光波中参与物质相互作用（感光作用、生理作用）的是E矢量，称为光矢量。E矢量的振动称为光振动。,E与传播方向组成的平面称为振动面，光矢量这种具体的振动方式称为光的偏振态。,光矢量
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21,大学物理,偏振
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一、原子结构之谜,1、原子内部的正负电荷是如何分布的？,1）原子的“葡萄干蛋糕”模型,正电荷构成原子的主体，象面团一样，电子象葡萄干一样镶嵌其中。,,,,用机关枪射击该球！,1）若质量均匀分布：则子弹不会发生大角的偏离；,2）若质量集中中心：则绝大多数子弹不会发生大角偏离，但会有极少数子弹发生大角度的偏离（散射），甚至会有个别子弹反弹回来。,卢瑟福的粒子散射实验结果：用粒子轰击金箔，发现有1/
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23大学物理,玻尔理论,23,大学物理,理论
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量子物理部分的作业习题：19-619-8,引言：从经典物理到现代物理概述,物理学的分支及近年来发展的总趋势,,,时间t,关键概念的发展,,,,,,,,,,力学,电磁学,热学,相对论,量子论,1600170018001900,经典物理遇到的困难,1。瑞利和琼斯用能量均分定理,只适于长波“紫外灾难”,,,,,实验,瑞利-琼斯,2。维恩根据经典热力学得出：,,维恩,黑体辐射问题,只适于短波。,两个经
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22大学物理,量子.康普顿,22,大学物理,量子,康普顿
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17-8、圆孔夫琅和费衍射,爱里斑,因为大多数光学仪器所用透镜的边缘都是圆形，圆孔的夫琅和费衍射对成象质量有直接影响。,中央明区集中了衍射光能的,第一暗环对应的衍射角称为爱里斑的半角宽，（它标志着衍射的程度）理论计算得：,式中为圆孔的直径，若为透镜的焦距，则爱里斑的半径为：,,,点光源经过光学仪器的小圆孔后，由于衍射的影响，所成的象不是一个点而是一个明暗相间的圆形光斑。,光学仪器的分辨率,中央最亮
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20大学物理,圆孔光栅衍射,20,大学物理,圆孔,光栅,衍射
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,,,,,,,,,,,,,,M1’,2,2‘,1,,半透半反膜,光束2′和1′发生干涉,迈克耳逊干涉仪,G1和G2是两块材料相同厚薄均匀、几何形状完全相同的光学平晶。,G1一侧镀有半透半反的薄银层。与水平方向成45o角放置；G2称为补偿板。,在G1镀银层上M1的虚象M1’，这样可把光线1当作来自M1’的光线，干涉可认为由M2、M1’两面形成的薄膜干涉。,M1’和M2之间的空气膜作为产生干涉的薄膜
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19大学物理,迈克耳孙.单缝衍射,19,大学物理,迈克,衍射
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复习分振幅干涉,,,,,,,,,,,,,,,,a1,a2,a,,,,,不论入射光的的入射角如何,（1）满足n1n3(或n1n2n2n3(或n1n3(或n1n2n3),增透膜-----利用薄膜上、下表面反射光的光程差符合相消的干涉条件来减少反射，从而使透射增强。,薄膜的等厚干涉,当薄膜很薄时，以一束平行光入射到厚度不均匀的透明介质薄膜上反射时产生的干涉。相同的厚度对应
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18大学物理,波动光学,18,大学物理,波动,光学
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1、波的叠加原理（独立性原理）,,复习,两列波仅在交叠区域发生叠加构成合成波，过了交叠区域又分道扬镳而去.,2、波的干涉现象,稳定的波的叠加图样是指在媒质中某些位置的点振幅始终最大，另一些位置振幅始终最小，而其它位置，振动的强弱介乎二者之间，保持不变，称这种稳定的叠加图样为干涉现象.,3相干条件：,两波源具有相同的频率、恒定的相位差、振动方向相同。,满足相干条件的波源称为相干波源。,在P点的振动为
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16,大学物理,波动,光学
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复习,两种特殊情况,如A1=A2,则A=0,两分振动相互加强,两分振动相互减弱,习题16－15已知,解,,机械波产生的条件,1、弹性介质2、波源,横波——振动方向与传播方向垂直,纵波——振动方向与传播方向相同,机械波的分类：,波速,波长,,周期T,频率V,,,平面简谐波,平面简谐波波动方程：,,,本课重点1加深对平面简谐波波动方程的理解,2、波的能量及传播过程。,波函数的再讨论,1、波函数就是普适
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14大学物理,波动,14,大学物理
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复习：,,,,,光的干涉的核心问题—确定干涉极大与极小点。,（1）光的干涉极大(明纹）条件,（2）光的干涉极小（暗纹）条件,（1）光的干涉极大（明纹）条件,（2）光的干涉极小（暗纹）条件,当两光源具有相同的初相时:,分波阵面方法,分振幅的方法,获得相干光的途径（方法）,从同一波阵面上的不同部分产生次级波相干,利用光的反射和折射将同一光束分割成振幅较小的两束相干光,将光源上一发光点的光分成两束，各经
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17大学物理,波动光学,17,大学物理,波动,光学
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复习：,本课重点：一惠更斯原理和波的叠加原理二波的干涉干涉条件驻波三掌握半波损失概念,惠更斯原理,波动所到之处各点，都可以看作是发射子波的波源，而后一时刻这些子波的包迹便是新的波阵面。,波的绕射(衍射）,波传播过程中当遇到障碍物时,能绕过障碍物的边缘而发生偏折的现象，称为绕射。,阴影区,波的散射波在传播途中遇到球形小颗粒时，波将以小颗粒为球心发射球面子波，使波向各个方向散开。,波的叠加原理（独立性
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15大学物理,波动,15,大学物理
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第15章波动与机械波部分,重点内容,1、机械波的产生与传播机制尤其是振动相位的传播机理，是正确把握波动本质的关键。,2、平面简谐波的波动方程(1）如何建立波函数；(2）如何利用波函数.,人们生活在波的“海洋”里,“波”乃是物质的运动从一区域向另一区域的一种传播。在宏观世界中，有两类波。,,机械波：借助弹性介质传播的波。,电磁波：依靠电磁场的逐次激发而传播的波,,“波动”是自然界中一种重要而常见的物
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13大学物理,波动,13,大学物理
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微分方程形式,线性回复力,1、简谐振动,2、建立简谐振动方程,复习,,,,,,第一重点描述谐振动的旋转矢量法,x,,,,t+,,,一、旋转矢量表示法,,,,,,x0,,,,x=Acos(t+),逆时针转动,用旋转矢量末端在X轴上的投影点的运动，来表示简谐振动。,,X,,,,,,,,,t+,o,x,t=t,t=0,,,x=Acos(t+),,,,,,逆时针转动,旋转矢量只是用来描
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12大学物理,振动,12,大学物理
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14章波与粒子,引言：从经典物理到现代物理概述,物理学的分支及近年来发展的总趋势,,,时间t,关键概念的发展,,,,,,,,,,力学,电磁学,热学,相对论,量子论,1600170018001900,物体在任何温度下都向外辐射电磁波,热辐射,14-1黑体、黑体辐射,平衡热辐射,物体具有稳定温度,发射电磁辐射能量,吸收电磁辐射能量,相等,黑体,如果一个物体能全部吸收投射在它上面的辐射而无反射，这种物
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10,大学物理,黑体康普顿,黑体,康普顿
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1、平移：,复习,2、转动,3、平移+转动,6、线量,方向遵从：,4、角速度矢量,大小为：,5、角加速度,一,三、刚体定轴转动定律,四、刚体定轴转动的转动惯量,（2）若质量连续分布时：,（1）当多个质点构成质点系时：,在（SI）中，J的单位：kgm2,质量为线分布,质量为面分布,质量为体分布,线密度,面密度,体密度,体分布,平行轴定理,推广上述结论，若有任一轴与过质心的轴平行，相距为d，刚体
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10,大学物理,刚体
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第二篇,振动波动和波动光学,第14章机械振动,振动部分要掌握的内容1、什么是振动？2、什么是简谐振动？如何判断？3、如何建立简谐振动方程?4、如何使用旋转矢量法解决简谐振动的问题?5、简谐振动的能量特征,6、简谐振动的合成。,机械振动：物体在一定位置附近作来回往复的运动。,振动：,任一物理量(如位移、电流等)在某一量值附近随时间作周期性的变化，皆可称为振动。,最基本最简单的振动是简谐振动，其它任何
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11,大学物理,振动
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第4章刚体的转动,刚体的定轴转动力矩转动定理转动惯量角动量角动量守恒定律力矩作功刚体绕定轴转动的动能定理,一、刚体运动的基本形式,4-1刚体的定轴转动,刚体,,宏观：物体受外力作用和在运动中皆不变形。微观：任意两质元之间的距离皆保持不变。,理想模型,,刚体运动多种多样最基本的形式是：平移、转动。,,1、平移：,刚体在运动中，其上任意两点的连线始终保持平行。,只要外力作用线通过刚体的质心，就能使刚体
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大学物理,刚体
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复习：,1、,2、,3、,4、,,,,质点所受合外力的冲量，等于该质点动量的增量。这个结论称为动量定理。,质点所受合外力对时间的累积作用，是使该质点动量产生改变。,质点所受合外力对空间路径的累积作用，是使该质点的什么量产生改变？,3–4动能定理,一、功与动能概念的再认识,质点在力F的作用下由A运动到B。任意时刻有：,考虑力F在质点由A运动到B的过程中对质点运动状态变化的累积作用。,力F在位移dr上
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大学物理,功能
