大学物理下-期末复习资料.ppt

第16章 量子物理基础 第13章 机械波 第11章 热力学基础 第12章 气体动理论 Xi’an Jiaotong University Xu, Zhongfeng 2005 * 机械振动内容提要 * 第19章 固体物理简介 激光 §19.2 固体的能带 能带的形成: N个原子在形成晶体时, 单个原子的每个能级都分裂成 N 个与原能级很接 近的新能级（能带）。 能带的宽度与电子的共有运动程度有关。 能带之间有禁带。 不同能带之间可能有重叠。 满带、价带、空带的导电特性 §19.3 绝缘体 导体 半导体 绝缘体 导体 半导体的能带结构 §19.4 杂质半导体 杂质半导体的能带结构 §19.7 激光基础 激光器的基本构成及各部分的作用 激光的特性 §16.1 热辐射 普朗克能量子假设 普朗克能量子假设： 若谐振子频率为 v ，则其能量是: E= nhv §16.2 光电效应 爱因斯坦光子假说 截止频率：? o= A/h 遏止电压： 光的波粒二象性： §16. 3 康普顿效应 （光子与自由电子碰撞：能量、动量守恒） 内层电子 外层电子 §16.4 氢原子光谱 玻尔的氢原子理论 玻尔氢原子理论 1. 定态假设 2. 跃迁假设 3. 角动量量子化假设 轨道半径量子化： 能量量子化 意义: ... … 缺陷: ... … §16.5 微观粒子的波粒二象性 不确定关系 德布罗意假设 (实物粒子具有 波粒二象性) 物质波的统计意义 —— 概率波 不确定关系 1. 动量 — 坐标不确定关系 2. 能量 — 时间不确定关系 §16.6 波函数 一维定态薛定谔方程 波函数的统计解释 —— t 时刻，粒子在空间 r 处的单位体积中出现的概率，又称为概率密度 薛定谔方程 单值、有限、连续； 归一化条件 定态 态密度 x1→ x2 出现的概率 一维无限深势阱中的粒子 0 x a 区域，定态薛定谔方程为 势能函数 V (x) = 0 0 x a V (x) = ∞ 0 x 或 x a 0 x 或 x a 区域 隧道效应（势垒贯穿）… … 一维谐振子 能量量子化 氢原子 1. 能量量子化 2. 角动量量子化 3. 角动量空间量子化 4. 电子自旋角动量大小 塞曼效应… … 斯特恩—革拉赫实验 … … 四个量子数 （表征电子的运动状态） 1.主量子数 n ( 1 , 2 , 3, ……) 2. 副量子数 l ( 0，1，2，……. , n -1 ) 3. 磁量子数 ml ( 0，±1， ± 2，……. , ± l ) 4.自旋磁量子数 ms ( 1/2 , -1/2 ) 大体上决定了电子能量 决定电子的轨道角动量大小，对能量也有稍许影响。 决定电子轨道角动量空间取向 决定电子自旋角动量空间取向 (n, l, ml , ms ) 第14章 波动光学基础 §14.1 光是电磁波 1. 电磁波的产生 2. 平面电磁波的描述 3.平面简谐电磁波的性质 4.光矢量: E ------ 视觉、光与物质作用 §14.2 光源 光波的叠加 光波的相干性 相干条件:(1)频率相同(2)相位差恒定(3)光矢量振动方向平行 相干叠加 §14.3 获得相干光的方法 杨氏实验 获得相干光的方法 1. 分波阵面法（杨氏实验) 2. 分振幅法（薄膜干涉) 杨氏实验 （分波阵面法） 洛埃镜 半波损失 §14.4 光程与光程差 光程 相位差与光程差 §14.5 薄膜干涉（分振幅法 ） 1. 劈尖干涉 2. 牛顿环 等厚干涉 条纹特点 等倾干涉 条纹特点 §14.6 迈克耳逊干涉仪 干涉仪结构 工作原理 应用 §14.7 惠更斯 ~ 菲涅耳原理 惠更斯 ~ 菲涅耳原理: §14.8 单缝的夫琅禾费衍射 典型装置 菲涅耳半波带法 暗纹 明纹 斜入射 光学仪器的分辨本领 望远镜的分辨本领： §14.9 衍射光栅及光栅光谱 1. 光栅方程 2. 暗纹条件 3. 缺级 光栅光谱 斜入射的光栅方程 k = 0, 1, 2, 3… 明条纹最大级数 屏上出现的明条纹数 ? §14.10 线偏振光 自然光 线偏振光 (平面偏振光) 自然光 §14.11 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律 马吕斯定律 §14.12 反射和折射产生的偏振 布儒斯特定律 反射和折射产生的偏振 布儒斯特定律 §14