大学物理复习-最后总结.pptVIP

过程 等容 等压 等温 绝热 四种准静态过程 热力学第一定律在理想气体中的应用 准静态循环过程分两类： 沿顺时针进行的循环 正循环过程 沿逆时针进行的循环 逆(负)循环过程 系统对外界做功： 热机循环 外界对系统做功： 制冷循环 热机的效率 卡诺循环 高温热源 低温热源 两个等温 两个绝热 过程构成的一种理想循环 卡诺循环效率 高温热源 低温热源 致冷系数 逆循环效率和致冷机致冷系数的普遍定义 高温热源 低温热源 致冷系数随着被致冷物体的温度变化而变化。被致冷物体的温度 越低，则卡诺逆循环的致冷系数越小。 热力学第二定律 （1） 开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化。 （2）克劳修斯表述：不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化。 卡诺定理 1，工作在两个恒温热源之间的可逆机效率相同。 2，工作在两个恒温热源之间的可逆机效率最高。 克劳修斯不等式 克劳修斯熵 熵增加原理: 一个孤立系统的熵永远不会随着时间的推移而减少。 对可逆过程 对不可逆过程，可以在初末态之间设计一个可逆过程， 利用熵为态函数，与过程无关，通过计算可逆过程熵变得到不可逆过程的熵变。 玻尔兹曼熵 1) 辐射出射度 (辐出度) --- M(T) 单位时间内从物体表面单位面积上所辐射出来的各种波长（频率）电磁波能量的总和 2) 单色辐射出射度（单色辐出度） 式中 dM 是波长（频率）在 λ ? λ +d λ 范围内单位时间从物体表面单位面积上辐射的电磁波能量 对于不透明物体： ? ??, T? + ???, T? =1 3）单色吸收比 ???，T? 和单色反射比 ???，T? 物体在温度T，波长在? ? ??d? 范围内 早期量子论 一.黑体辐射 1.基尔霍夫定律： 基本概念： (1).斯特藩--玻耳兹曼定律： (2).维恩位移定律： 或 四、经典物理的困难 公式只适用于长波段, 而在紫外区与实验不符, ----紫外灾难 2）瑞利----金斯公式 玻尔兹曼常数 k =1.380658?10-23J/K 1）维恩的半经验公式： 公式适合于短波波段， 长波波段与实验偏离。 假说: 对于一定频率 ? 的电磁辐射, 物体只能以 h?为单位发射或吸收它 物体 发射或吸收电磁辐射只能以“量子”的形式 进行, 每个能量子能量为: 普朗克常数 --- h 是一个普适常数 由此得到了普朗克的热辐射公式： 普朗克假设 普朗克黑体辐射公式 基本物理思想： 辐射黑体中的分子 原子可看作线性谐振子 振动时向外辐射能量（也可吸收能量） 二.光电效应 1.光电效应的实验规律： a. 饱和电流 b.遏止电压 c. 红限频率 d. 瞬时性 三.爱因斯坦的光子理论 a.光量子假设: b.光电效应方程： 四.康普顿散射 散射规律： 1.有力支持了爱因斯坦的“光子”概念。 2.证明了能量守恒和动量守恒定律在微观领域也完全适用。 原子结构模型 原子光谱 波尔的氢原子理论 1.定态假设 2.轨道角动量量子化假设 3.跃迁条件 结论：电子轨道是量子化的 结论：能量是量子化的 德布罗意假设 从自然界的对称性出发认为: 既然光(波)具有粒子性 那么实物粒子也应具有波动性 德布罗意关系式 h 粒子性 波动性 一个沿x方向作匀速直线运动的自由粒子(能量为E,动量为px) 复数形式（三维）自由粒子波函数 一个微观客体在时刻 t 状态, 用波函数 (一般是复函数 ) 完全描述. 波函数 本身没有直接的物理意义。它并不像经典波那样代表什么实在的物理量的波动，而其模方 表示 t 时刻微观粒子，在空间 点出现的相对概率密度。 量子力学初步 波函数满足标准条件：有限、单值、连续。 波函数 遵从叠加原理, 归一化条件 不确定关系 ——薛定谔方程普遍形式 与时间无关时 当势函数 ---- 定态薛定谔方程 一维无限深方势阱 (2) 能级分布不均匀，n越大, 能级间隔越大。 (3) 势阱中粒子波函数是驻波 基态除 x=-0, x=a 无节点. 第一激发态有一个节点, k 激发态有 k=n-1个节点. (4) 概率密度分布不均匀当 n? ?时过渡到经典力学 (1) 无限深方势阱中粒子能量量子化。 n是量子数，En称为能级. E1 E2 E3 E4 a 0 X a 0 X 上述各方程的解 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ U(x) x 0 a U0 穿透系数 一维谐振子 * 大学物理考前答疑