大学物理下册物理复习
大学物理下册总复习
德布罗意波是指微观粒子（如电子、质子、中子等）所具有的波动性。这个概念是由法国物理学家德 布罗意在1924年提出的。德布罗意认为，所有微观粒子都具有波动性，其波长与粒子的动量成反比。 这个概念为量子力学的发展奠定了基础。
不确定关系与量子力学基本原理
不确定关系
不确定关系是指微观粒子的某些物理量 （如位置和动量、时间和能量等）不能 同时被精确测量的现象。这个概念是由 德国物理学家海森堡在1927年提出的。 不确定关系是量子力学的基本原理之一 ，它揭示了微观世界的本质特征，即微 观粒子的运动状态具有不确定性。
探讨电磁波的基本性质以及在通信、遥感等 领域的应用。
电磁场与电磁波的应用
电磁波的发射与接收 介绍电磁波的产生、发射和接收 过程，包括天线的设计和工作原 理。
电磁场在科技领域的应用 介绍电磁场在医疗、工业、科研 等领域的应用，如核磁共振成像、 电磁冶金、粒子加速器等。
电磁波谱与电磁波的应用 阐述不同频率电磁波的特性以及 在各个领域的应用，如无线电通 信、微波技术、红外线技术等。
磁场对电流的作用
探讨磁场对通电导线的作用力 以及磁场对运动电荷的洛伦兹 力。
电磁感应与电磁波
法拉第电磁感应定律
描述磁场变化时会在导体中产生感应电动势 的规律。
麦克斯韦电磁场理论
将电场和磁场统一起来，揭示了电磁波的存 在和传播规律。
楞次定律
阐述感应电流的方向总是阻碍引起感应电流 的磁通量的变化。
电磁波的性质与应用
表达式
对于可逆过程，有dS=(δQ/T)； 对于不可逆过程，有dS>(δQ/T)。
实质
揭示了自然界中进行的涉及热现 象的宏观过程都具有方向性。
气体动理论
01
(完整word版)《大学物理》下册复习资料
《大学物理》（下） 复习资料一、电磁感应与电磁场1. 感应电动势——总规律：法拉第电磁感应定律 dtd m i Φ-=ε ， 多匝线圈dt d i ψ-=ε， m N Φ=ψ。
i ε方向即感应电流的方向，在电源内由负极指向正极。
由此可以根据计算结果判断一段导体中哪一端的电势高（正极）。
①对闭合回路，i ε方向由楞次定律判断； ②对一段导体，可以构建一个假想的回路（使添加的导线部分不产生i ε）（1） 动生电动势（B 不随t 变化，回路或导体Ｌ运动） 一般式：() d B v b ai ⋅⨯=ε⎰； 直导线：()⋅⨯=εB v i动生电动势的方向：B v ⨯方向，即正电荷所受的洛仑兹力方向。
（注意）一般取B v⨯方向为 d 方向。
如果B v ⊥，但导线方向与B v⨯不在一直线上（如习题十一填空2.2题），则上式写成标量式计算时要考虑洛仑兹力与线元方向的夹角。
（2） 感生电动势（回路或导体Ｌ不动，已知t /B ∂∂的值）：⎰⋅∂∂-=s i s d t Bε，Ｂ与回路平面垂直时S t B i ⋅∂∂=ε 磁场的时变在空间激发涡旋电场i E ：⎰⎰⋅∂∂-=⋅L s i s d t B d E（Ｂ增大时t B ∂∂[解题要点] 对电磁感应中的电动势问题，尽量采用法拉第定律求解——先求出t 时刻穿过回路的磁通量⎰⋅=ΦSm S d B ，再用dtd m i Φ-=ε求电动势，最后指出电动势的方向。
（不用法拉弟定律：①直导线切割磁力线；②Ｌ不动且已知t /B ∂∂的值）[注] ①此方法尤其适用动生、感生兼有的情况；②求m Φ时沿B 相同的方向取dS ，积分时t 作为常量；③长直电流r π2I μ=B r ／；④i ε的结果是函数式时，根据“i ε>0即m Φ减小，感应电流的磁场方向与回路中原磁场同向，而i ε与感应电流同向”来表述电动势的方向：i ε>0时，沿回路的顺（或逆）时针方向。
2. 自感电动势dtdI Li -=ε，阻碍电流的变化．单匝：LI m=Φ；多匝线圈LI N =Φ=ψ；自感系数I N I L m Φ=ψ= 互感电动势dt dI M212-=ε，dtdIM 121-=ε。
大学物理(下)总复习 ppt课件
u 330 m s1 . 试求飞机的飞行高度h.
ppt课件
14
例 如图, 一列沿x轴正向传播的简谐波
方程为 y1 103 cos[200π(t x / 200)](m) （1） 在1，2两种介质分界面上点A与坐标原点O
相距L=2.25 m.已知介质2的波阻大于介质1
的波阻, 反射波与入射波的振幅相等, 求：
（1）振动的周期； （2）通过平衡位置的动能； （3）总能量； （4）物体在何处其动能和势能相等？
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3
例 有一单摆在空气（室温为 20C）中来 回摆动. 摆线长l 1.0 m，摆锤是半径r 5.0103 m 的铅球.求（1）摆动周期；（2）振幅减小 10％所需的时间；（3）能量减小10％所需 的时间；（4）从以上所得结果说明空气的 粘性对单摆周期、振幅和能量的影响.
(2)如果一潜水员潜入该区域水下，并向 正上方观察，又将看到油层呈什么颜色？
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16
例 为了增加透射率，求氟化镁膜的最
小厚度．已知 空气n1=1.00，氟化镁 n2=1.38 ，
=550 nm
23
nn21
d
玻璃 n3 n2
氟化镁为增透膜
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17
例1 在杨氏双缝干涉实验中，用波长
束的角宽度进行比较，设船用雷达波长为
1.57 cm，圆形天线直径为2.33 m .
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28
例1 用白光垂直照射在每厘米有6500条 刻痕的平面光栅上，求第三级光谱的张角.
ppt课件
29
例 有两个偏振片,一个用作起偏器, 一
个用作检偏器．当它们偏振化方向间的夹角
为 30时 , 一束单色自然光穿过它们, 出射
大学物理下册总复习汇总
（D）都小于 L / 2 。
[D ]
16
设两个半环式的螺线管的自感系数为L’，
I
I
1
(L d I dt
M
dI dt
)
(L
M)
dI dt
2
(L d I dt
M
dI dt
电磁学、相对论、量子物理总复习
教师: 李美姮
1
一、选择题：
1. 半径分别为 R，r 的两个金属球，相距很远。用一根细长
导线将两球连接在一起并使它们带电，在忽略导线的影响
下，两球表面的电荷面密度之比 R / r 为：
（A） R / r , （B）R2 / r2 ,
（C）r2 / R2 , （D）r / R .
并联： I p Rp IQ RQ IQ 2I p
Wp
L
p
I
2 p
1
WQ
LQ
I
2 Q
2
15
14. 已知圆环式螺线管的自感系数为 L ，若将该螺线管锯成 两个半环式的螺线管，则两个半环式的螺线管的自感系数为：
（A）都等于 L / 2 ；
（B）有一个大于 L / 2 ，另一个下于 L / 2 ；
（C）都大于 L / 2 ；
带电体产生的．
(A) 半径为R的均匀带电球面； (B) 半径为R的均匀带电球体；
E dS
1
S
0
i
q内
(C) 点电荷；
(D) 外半径为R，内半径为R / 2的均匀带电球壳体．
E Er 关系曲线
E
E 1/ r2
R
3 0
r2
OR
r
O
R
r
[A ]
大学物理复习提纲(下册)
大学物理复习纲要（下册）第十四章 光学（一） 光的干涉 1、 怎样获得相干光：将普通光源上同一点发出的光，利用双缝（分波振面法）和反射和折射（分振幅法）使一束光“一分为二”，沿两条不同的路径传播并相遇，这样，单束的每一个波列都分成了频率相同，振动方向相同，相位差恒定的两部分，当它们相遇时，符合相干条件，产生干涉现象。
2、杨氏双缝干涉：波程差条纹坐标：相邻明纹或相邻暗纹之间的距离3、光程： 光在介质中通过L 距离引起的相位差： nL 为光程，即光通过介质中的几何路程折合成的光在真空中的路程。
4、等厚干涉（劈尖、牛顿环）（1）等厚干涉的成纹公式：垂直入射时，上下表面反射的光的光程差（假⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-±=±=暗纹明纹)3,2,1(2)12()3,2,1,0(22'k k k k d x d λλ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-±±=2)12(22''λλk d d k d d x λddx '=∆'12sin d xd d r r r ==-=∆θnL L nλπλπϕ22==∆⎪⎩⎪⎨⎧=+==+减弱，加强3,2,102)12(3,2,122k k k k nd λλλ设有半波损失）（2）劈尖条纹分布规律:(a) 如果反射光有半波损失，棱处d=0, 零级暗纹 (b) 条纹等间距(c) 相邻明纹（或暗纹）对应的劈尖的厚度差（3）牛顿环：光垂直入射，反射光有半波损失时，明纹半径暗纹半径条纹不是等间距的。
（4）关于半波损失（产生的条件）：入射光从光疏介质到光密介质的反射光，相位有π的跃变。
22nn d λλ==∆3,2,1)21(=-=k R k r λ3,2,1,0==k kR r λ当 反射光无半波损失；当 反射光有半波损失；当反射光有半波损失时，透射光一定没有半波损失。
（二） 光的衍射1、 单缝夫琅禾费衍射（1） 理解半波带法。
（2） 成纹规律中央明纹的半角宽度为一级暗纹到中心的距离对应的衍射角其他级明纹的宽度是中央明纹宽度的一半：2、 圆孔衍射：最小分辨角Dd λλθ22.12/0==，物体最小间距h l 0θ=分辨率λθ1,1D ∝3、 衍射光栅：（1）光栅方程（明纹条件）)3,2,1,0(sin )(' =±=+k k b b λθ光栅常数b+b ’（b'为不透光部分，b 为透光部分，相当于单缝的缝宽） （2）最大级次：λb b k m '+=，时 或321321 n n n n n n <<>>，时 或321321 n n n n n n ><<>)2,1(2)12(22sin ±±=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=k k k b 明纹中心暗纹中心λλθbf x λ⋅=∆（3） 光栅的缺级问题考虑缝与缝之间的干涉在某处出现光栅亮纹，但由于单缝衍射在该处是暗纹，光栅必在该处缺级。
大学物理下册复习资料
大学物理下册复习资料大学物理下册复习资料在大学物理学习的过程中，下册的内容往往更加深入和复杂。
为了更好地复习和掌握这些知识，我们需要有一份全面而有深度的复习资料。
本文将为大家提供一份关于大学物理下册的复习资料，帮助大家更好地备考。
一、电磁场与电磁波电磁场与电磁波是大学物理下册的重要内容。
电磁场包括静电场和静磁场，而电磁波则包括光波和无线电波等。
在复习这一部分内容时，我们可以从以下几个方面进行总结和梳理。
首先，我们可以回顾电场和磁场的基本概念和性质。
电场是由电荷产生的力场，而磁场是由电流产生的力场。
我们需要掌握电场和磁场的计算公式，以及它们的叠加原理和能量守恒定律等。
其次，我们可以深入学习电磁场的运动学和动力学。
在这一部分中，我们需要了解电磁场中的粒子运动规律，如洛伦兹力和质点在电磁场中的运动方程等。
同时，还需要掌握电磁场中的能量和动量守恒定律，以及电磁场的能量密度和能流密度等概念。
最后，我们需要学习电磁波的基本性质和传播规律。
电磁波是由振荡的电场和磁场组成的，具有波动性和粒子性。
我们需要了解电磁波的传播速度、波长和频率之间的关系，以及电磁波的干涉、衍射和偏振等现象。
二、量子力学量子力学是大学物理下册的另一个重要内容。
它是研究微观领域的物质和能量的理论。
在复习这一部分内容时，我们可以从以下几个方面进行总结和梳理。
首先，我们需要回顾波粒二象性的基本概念和原理。
量子力学认为微观粒子既具有波动性又具有粒子性，这一观点颠覆了经典物理学的观念。
我们需要了解波粒二象性对物质和能量的描述，以及波函数和概率密度等概念。
其次，我们可以深入学习量子力学的基本原理和数学表达。
量子力学的基本原理包括叠加原理、不确定性原理和量子力学的统计解释等。
我们需要掌握薛定谔方程和波函数的求解方法，以及量子力学中的算符和测量等概念。
最后，我们需要学习量子力学在原子物理和固体物理中的应用。
量子力学在原子物理中解释了原子的结构和性质，如玻尔模型和量子力学模型等。
大学物理(下)知识点总结
大学物理（下）1简谐运动：1.1定义：物体运动位移（或角度）符合余弦函数规律，即:；1.2特征：回复力；=令;1.3简谐运动：=1.4描述简谐运动的物理量：I振幅A：物体离开平衡位置时的最大位移；II频率：是单位时间震动所做的次数（周期和频率仅与系统本身的弹性系数和质量有关）；III相位：称为初相，相位决定物体的运动状态1.5常数A和的确定：I解析法:当已知t=0时x和v;II旋转矢量法（重点）：运用参考圆半径的旋转表示；2单摆和复摆2.1复摆：任意形状的物体挂在光滑水平轴上作微小()的摆动。
I回复力矩;(是物体的转动惯量)II方程：;2.2单摆：单摆只是复摆的特殊情况所以推导方法相同，单摆的惯性矩3求简谐运动周期的方法(1) 建立坐标，取平衡位置为坐标原点；(2) 求振动物体在任一位置所受合力(或合力矩)；(3) 根据牛顿第二定律(或转动定律)求出加速度与位移的关系式2a x ω=-4 简谐运动的能量：4.1 简谐运动的动能： ; 4.2 简谐运动的势能： ; 4.3 简谐运动的总能量： ;(说明：①简谐运动强度的标志是A ②振动动能和势能图像的周期为谐振动周期的一半) 5 简谐振动的合成5.1 解析法：①和振幅 ②5.2 旋转矢量法：①和振幅 ②由几何关系求出初相6 波6.1 定义：振动在空间的传播过程;分为横波 纵波；6.2 波传播时的特点：①沿波传播的方向各质点相位依次落后②各质点对应的相位以波速向后传播；6.3 描述波的物理量：I 波长（λ）:相位相差2π的两质点之间的距离，反应了波的空间周期性；II 周期（T ）：波前进一个波长所需要的时间（常用求解周期的方法 ）； III 频率（ν）：单位时间内通过某点周期的个数； IV 波速（u ）：振动在空间中传播的速度；6.4 波的几何描述I 波线：波的传播方向；II 波面：相同相位的点连成的曲面。
特例—波前（面）6.5 平面简谐波的波动方程I 波方程常见形式一：（波沿x 轴正方向运动，若波沿X 轴反方向运动则把“-”改为“+”） II 波方程常见形式二： π ； III 平面简谐波的速度:; IV 平面简谐波的加速度：V 讨论：i 当x 一定时:某一特定质点---表示在x 处质点的振动方程； ii 当t 一定时: ---表示各点在t 时刻离开平衡位置的位移；iii 当x 和t 都变时：方程表示各个质点在所有位置和时间离开平衡位置时的位移6.6 波的能量I 波的动能等于势能，且在平衡位置时动能和势能最大 II 波的任何一个体积元都在不断地吸收和放出能量，由于是个开放的系统，能量并不守恒；6.7 波的能量密度w （描述能量的空间分布）：单位体积中的平均能量密度2212w A ρω=; 6.8 能流P ：单位时间内通过某面积S 的能量；平均能流 ;6.9 能流密度I （描述波能量的强弱）：通过垂直于波传播方向的平均能流。
大学物理下复习题(附答案)
大学物理下复习题（附答案）第一章填空题自然界中只存在正负两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
（）对自然界中只存在正负两种电荷，同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥。
（）错电荷电量是量子化的。
（）对物体所带电量可以连续地取任意值。
（）错物体所带电量只能是电子电量的整数倍。
（）对库仑定律只适用于真空中的点电荷。
（）对电场线稀疏处的电场强度小。
（）对电场线稀疏处的电场强度大。
（）错静电场是有源场。
（）对静电场是无源场。
（）错静电场力是保守力。
（）对静电场力是非保守力。
（）错静电场是保守力场。
（）对静电场是非保守力场。
（）错电势是矢量。
（）错电势是标量。
（）对等势面上的电势一定相等。
（）对沿着电场线的方向电势降落。
（）对沿着电场线的方向电势升高。
（）错电场中某点场强方向就是将点电荷放在该点处所受电场力的方向。
（）错电场中某点场强方向就是将正点电荷放在该点处所受电场力的方向。
（）对电场中某点场强方向就是将负点电荷放在该点处所受电场力的方向。
（）错电荷在电场中某点受到电场力很大，该点场强E一定很大。
（）错电荷在电场中某点受到电场力很大，该点场强E不一定很大。
（）对在以点电荷为中心，r为半径的球面上，场强E处处相等。
（）错在以点电荷为中心，r为半径的球面上，场强E大小处处相等。
（）对如果在高斯面上的E处处为零，肯定此高斯面内一定没有净电荷。
（）对根据场强与电势梯度的关系可知，在电势不变的空间电场强度为零。
（）对如果高斯面内没有净电荷，肯定高斯面上的E处处为零。
（）错正电荷由A移到B时，外力克服电场力做正功，则B点电势高。
对导体达到静电平衡时，导体内部的场强处处为零。
（）对第一章填空题已一个电子所带的电量的绝对值e= C。
1.602*10-19或1.6*10-19真空中介电常数值为=0ε C 2.N -1.m -2。
8.85*10-12 真空中有一无限长带电直棒，电荷线密度为λ，其附近一点P 与棒的距离为a ，则P 点电场强度E 的大小为 。
大学物理下学期知识点总结
大学物理下学期知识点总结.docx恒定磁场一、基本公式1)毕奥-萨伐尔定律dB=2)磁场叠加原理3)磁场中高斯定理(S是闭合曲面)4)安培环路定律（真空中）（介质中）H=BrB=HH=B=r-真空磁导率（4_10-7N/A2）r介质磁导率5）安培定律dF=IdlBsin方向判断：右手四指由Idl的方向经小于角转向B的方向，右螺旋前进的方向即为dFma_的方向6）磁通量匀强磁场中通过平面：7）磁矩若多匝线圈8）磁力矩M=PmBsin=BISsin9）洛伦兹力公式带电粒子受电磁力10）运动电荷产生的磁场二、典型结果1、有限长载流直导线在距其为r的一点产生的磁场2、无限长载流直导线在距其为r的一点产生的磁场3、半限无长载流直导线在距其一端距离为r的一点产生的磁场4、载流圆环在环心产生的磁场5、载流圆弧（已知弧长L和圆心角）在弧心产生的磁场6、长直密绕螺线管内磁场第十一章电磁感应电磁场一、基本公式1)电动势定义2)法拉第电磁感应定律作用：计算闭合回路上的大小和方向方向的判断：首先确定回路绕行方向，如果dBdt0,0,则i=-ddt=-SdBdt0,则表明积分路径是沿着非静电性场强的方向进行的，因此B点电势比A点电势低。
4）感生电动势：产生根源(非静电力)为涡旋电场力或感生电场力公式5）自感：自感系数，若为长l,横截面为S，N匝，介质磁导率为的螺线管，B=NlI；L=N2V(其中V为螺线管体积)感生电动势6）互感：互感系数M，互感磁通量，互感电动势21=-d21dt=-MdI1dt12=-d12dt=-MdI2dt7)磁场能量密度磁场能量一个自感为L,通过电流为I的线圈，其中所储存的磁能为Wm=12LI2=12n2I2V(其中V表示长直螺线管的体积)第十二章机械振动1)谐振动方程：谐振子：，，的求解方法：解析法和旋转矢量法2)同方向同频率简谐振动的合成总位移，合振动解析法,3)振动总能量，振动势能振动动能Ek=12mv2=13kA2sin2(t+)第十章机械波1)若已知波源O点振动方程yo=Acos(t+),则该波的波动方程为2)体积元的能量平均能量密度平均能流密度（波动强度）（u 为波速）平均能流（V为介质体积，为介质长度，S为介质侧面积）3）波的干涉条件：振动方向相同，频率相同和位相差恒定=2干涉加强22r2-r1=2kk=0、1、2A=A1+A2干涉减弱22r2-r1=2k+1k=0、1、2A=A1-A24）驻波含义：振幅相同，沿同一直线上相向传播的两列相干波产生的干涉5）以丛波为例，设两列相干波的波动方程为6）相邻波节间各点位相相同，波节两侧点位相相反。
大学物理下册总复习(可拷)全篇
0
可见光波长范围 3900 ~ 7600 A
干涉
nr为介质中与路程 r 相应的光程。
位相差与光程差: 2
两相干光源同位相，干涉条件
a· b· n
r 介质
k ,
k 0,1,2…加强（明）
(2k 1)
2
杨氏干涉
k 0,1,2…减弱（暗）
分波阵面法
等倾干涉、等厚干涉 分振幅法
杨氏干涉
缺级
单缝衍射 a sin =n
极小条件 n=0,±1, ±2,···
即：
k nab a
光栅主极大 (a+b)sin =k k 就是所缺的级次
k=0,±1, ±2, ···
偏振
I I0 cos2
自然光透过偏振片
1 I 2 I0
起偏角
tgi0
n2 n1
i0
2
载流直导线的磁场:
B
0 I 4a
(cos1
cos2 )
无限长载流直导线:
B 0I 2a
直导线延长线上: 载流圆环 载流圆弧
B0
B 0I
2R B 0I
2R 2
B
R
I
无限长直螺线管内部的磁场
B 0nI
磁通量 磁场中的高斯定理
m
B
dS
B
cos
dS
B dS 0
安培环路定理
磁介质中安培 环路定理
M L1L2
自感磁能 磁场能量
磁场能量密度
W 1 LI 2 2
W 1 BHV 2
w W 1 B2 1 H 2 1 BH
V 2 2
2
任意磁场总能量
W
V
wdV
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2 106 1 (0.998c / c)2
31.6 106s
介子运动距离
y 0.998 c 31.6 106 0.998 3108 9461(m)
完全能够到达地面。实际上，不仅在地面，甚至在地下 3km
深的矿井中也测到了 介子
这一问题也可以从另一方面考虑。即假设有一个与μ介子相 对静止的观测者，在他看来，μ介子的平均寿命为 t0 2 10 6 s，地面相对μ介子高速运动。因此，在他看来，μ介子产生 时与地面的距离应为
4)不确定关系式、 x px h y py h z pz h
x px / 2 y py / 2 z pz / 2
5)四个量子数
（1） 主量子数 n : n =1 , 2, 3, …，决定电子 能量的主要部分。 （2）角量子数 l : l = 0, 1, 2, …, (n-1)，决定 电子轨道角动量的值。 （3）磁量子数 ml : ml = 0, 1, 2, … l ，确 定电子轨道角动量在外磁场方向上的分量。 （4）自旋磁量子数ms: ms = 1/2，确定电子 自旋角动量在外磁场方向上的分量。
洛仑兹坐标变换
x x ut 1 u2 / c2
y y
z z
t
t
u c2
x
1 u2 / c2
x x ut 1 u2 / c2
y y
z z
t
t
u c2
x
1 u2 / c2
同时性的相对性
原时最短
t t原时 1 (v c)2
子系统的稳定状态（定态）
rn n2r1
即： 原子能量只能取某些确定值——量子化；
13.6
原子具有的能量——能级；
En n2 eV
②频率条件：当原子从一个定态跃迁到另一个定态时，发出或吸收单色
辐射的频率满足：
hv = En － Ek
③处于稳定态中，电子绕核运动的角动量满足角动量量子化条件
L n h n, n 1,2,3,
u c
2
L0
cos300
1
u c
2
3m
L' L'x2 L'y2 22 32 3.6m
arc
tan
Ly Lx
' '
arctan2 3
33.70
15-5某不稳定粒子的固有寿命是1.0 106 s ,在实验室参考系中测得
它的速度为 2.0 108m / s ,则此粒子从生产到湮灭能飞行的距离为
1.6 10 19 1.0 10 6 (3 10 8 )2
9.11 10 31
2.69 10 30
又因为
m m0 1 (v)2 c
所以
v c 1 ( m0 )2 c 1 ( 1 )2 0.94c 2.82 10 8
m
2.95
电子的动量 p mv 2.95m0 v 2.77 m0c
h
0
P h / c h
康普顿散射X 光子与自由电子发生 完全弹性碰撞,在散射的 X 射线中
反冲电子
除有与入射波长相同的射线外，还
P mv
有波长比入射波长更长的射线 .这种 现象叫康普顿散射或康普顿效应。
碰撞过程，能量守恒,动量守恒
2)玻尔关于定态和量子跃迁的假设
① 原子系统只能存在于一系列不连续的能量状态中（E1、E2、E3···）， 在这些状态中，电子绕核作加速运动而不辐射能量，这种状态称这为原
[解] 由相对论功能关系，电子的速率从0.6 c加速到0.8 c需要的功为
A (m2 m0 )c 2 (m1 m0 )c 2 (m2 m1 )c 2
m0c2 (
1 1 ( v2 )2
c
1) 1 ( v1 )2
c
9.11 10 31 (3 10 8 )2 ( 1 1 ) 1 0.82 1 0.62
n = 1, 2, 3, 4, … 的主壳层用 K, L, M, N, P… 表示 ；
例16-4 波长λ0 = 10nm 的X射线与静止的自由电子作弹性碰撞, 散射X射线的散射角 =900。
求 (1) 散射线波长的改变量? (2) 反冲电子的动能; (3) 在碰撞中,光子能量损失了多少?
解 (1) 散射线波长的改变△λ:
另一观察者B 乘坐火箭相对于A 的速度0.96c 沿平行于Oxy 平面作匀速直线运动, 则B 测得此图形形状为 椭圆 ,起面积为 28 cm2.
y y
x x
1
v2 c
15-13电子在10×106V电压的电场中加速,则其质量m= 20.5 m0 ,速度
v= 0.9988 c, 如按经典理论计算则其速度为u = 19.76 c .
x x0
1 (v)2 c
y y0 ,
相应体积为
V x y z V0
1 (v)2 c
z z0
观察者A测得立方体的质量
m m0 1 (v)2 c
故相应的密度为
m V
m0 V0 (1
v2 c2
)
15-22 电子的静止质量m0 = 9.11×10-31 kg。要把电子的速率从0.6 c加速到0.8 c，必须做多少功？ [分析] 本题可根据能量守恒公式求解，即外力所作的功等于电子动能的增量。
第15章 狭义相对论基础
1、狭义相对论的基本原理，洛仑兹坐标变换；同时性的相对性，长度 收缩，时间延缓公式；
1) 光速不变原理 在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值
c 299 792 458 m/s
包括两个意思： 光速不随观察者的运动而变化 光速不随光源的运动而变化
2) 相对性原理 一切物理规律在所有惯性系中具有相同的形式
Ek eU (m m0 )c2
m
eU c2
m0
1.6
1019 10 (3 108 )2
10
6
9.11 1031
20.5m0
m mo
1
1
u c
2
u c 1 ( m0 )2 c 1 ( 1 )2 0.9988c
m
20.5
Ek
2
1
RH
(
1 k2
1 n2
)
k确定那个谱线系 n确定哪条谱线
3)德布罗意公式
按德布罗意波假设，一个作匀速运动的实物粒子有一波与之联系，其
波长为
h h h
p mv 2mEk
Ek
1 2
mv2
当粒子的速度接近光速时，应考虑相对论效应，
h h h
p mv m0v
1 v2 c2
λ h (1 cos ) h (1 cos 900) 0.002426
m0c
m0c
(2) 反冲电子获得的动能:
Ek
h 0
h hc
hc
0
0 (0 )
光子质量
m
h
c2
h
c
光子动量
p
m c
h
c
h
2、了解能量子及能量子假说提出的历史背景；
3、康普顿散射、玻尔氢原子理论、德布罗意公式、不确定关系式、 四个量子数(各有一小题)
1)康普顿公式
h (1 cos ) 2h sin2
m0c
m0c 2
P0
h 0
/
c
9
（A）10
c
1
（B）2
c
（C） 3 c （D） 4 c
5
5
3 5
1 (v c)2
(3)2 5
1
(v c)2
(v c)2
1 (3)2 5
16 25
(vc)
1 (3)2 5
16 4 25 5
（D）
15-8电子的静能为0.511MeV,当电子具有0.25MeV的动能时,它增大的质
1)moC 2
c
=0.666666 m0C2
(A)
15-11 介子在相对静止的坐标系中测得其寿命是 2.0 106 s ,如果 介
子相对于地球的速度为 v 0.988c ,则在地球坐标系中测得 介子的寿命为 1.29 105 s
0
1 (v / c)2
15-12 一观察者A在实验室中测得相对他静止的 Oxy 平面圆的 面积为100cm2 ,
2.77 9.111031 3108 7.581022
15-24 子的静止能量为105.7MeV，平均寿命为2.2×10-8 s。试求动能为
150MeV的 子的速度v是多少？平均寿命 是多少？
[分析] 用相对论动能公式和时间膨胀公式可求得结果。 [解] 根据相对论动能公式
量m与静止质量m0之比的近似值为 (
)
( A)0.9 (B) 0.5 (C) 0.2
(D) 0.1
静止能量 Eo= moC2 = 0.511MeV
相对论动能：EK=mC2-m0C2 = (m-m0 )C2 = 0.25MeV
(m m0) m0
0.25MeV / C2 0.511MeV / C2
3.421014 J
15-23静止质量m0 = 9.11×10-31 kg的电子从静止通过1.0×106 V的电势差 加速后，它的质量、速率和动量各为多少？ [分析] 加速电势差对电子作的功等于电子动能的增量。