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1、1,大学物理B（2）期末复习总结要点,第一部分 波动光学,要求搞清：,1.干涉原理,（哪条光线与哪条光线发生干涉）,2.光程差公式,（注意半波损失）,3.明、暗纹条件,4.条纹形状、间距、半径、变化情况,一.光的干涉,2,5.重要的干涉装置：,双缝、洛埃镜（注意“半波 损失”）,劈尖,条纹间距,条纹间距,3,牛顿环,迈克耳孙干涉仪,6.重要应用：增透射膜、增反射膜,暗环半径,反射镜移动距离,N 干涉条纹移过条数,4,7.重要的概念：,（3）光程 nr，,（1）时间相干性：,相干长度,（2）空间相干性：,极限宽度,相干间隔,5,二.光的衍射,1.单缝的夫琅禾费衍射,暗纹公式,2.光栅的夫琅禾费衍
2、射,1）正入射光栅方程,（明纹）,k=0,1,2,干涉明纹缺级级次,6,2）斜入射光栅方程,i 和 的符号规定:,斜入射可以获得更高级次的条纹（分辨率高）,7,3.X射线在晶体上的衍射,（极大）,布喇格公式,4.分辨本领,透镜,光栅,瑞利判据,最小分辨角,8,三.光的偏振,1.自然光和偏振光,线偏振光,自然光,9,右旋：y 超前 x,左旋：x 超前 y,x 和 y方向的振动相位相差/2,圆和椭圆偏振光,10,2.反射和折射时光的偏振,布儒斯特定律,i0+r0=90 0,i 0 布儒斯特角或 起偏角,4.光在晶体中的双折射,（1）o光、e光与主平面,11,（2）单轴晶体中光传播的惠更斯作图法,1
3、）画出晶体中o光和e光的子波波面，,光轴方向上vo=ve，,2）画出晶体中o光和e光子波的包络面,向包络面与子波面的切点画出o光和e光的波线。,4）标出晶体中o光和e光振动方向。,注意：vo 和ve 均应小于c。,3）分别由晶体中o光和e光子波的出发点,vove（正晶体）,垂直光轴方向,或 vove（负晶体）。,12,（3）波片,椭圆长（短）轴/C,圆,忽略波片的吸收，光通过波片光强不变,13,5.旋光现象,a 旋光率,（2）磁致旋光,V 费德尔常量,（1）自然旋光,光沿 与逆 方向传播，振动面旋向相反。,振动面的左旋或右旋与光的传播方向无关。,14,第二部分 量子物理,一.黑体辐射,15,二
4、.光电效应,（eUc）,红限频率,Uc 截止（遏止）电压,光强,在 一定时，,16,三.康普顿效应,康普顿散射波长,c 康普顿波长,轻元素,重元素,，,。,与散射物质无关,17,四.物质波、波函数,物质波（德布罗意波）波长,物质波相速u=（c2/v）v,（书P26例1.6）,是概率波，,满足态叠加原理：,表示在空间出现的概率密度,满足连续、单值、有限、归一的条件,Cn2为 中n状态的百分比,一维情形：,18,五.不确定关系,另有,非相对论情形一维定态薛定谔方程：,六.薛定谔方程及应用,（此处E不含静止能）,19,1.一维无限深方形势阱,20,II 区概率密度：,U0、x 透入的概率,2.有限宽
5、势垒和隧道效应,21,穿透系数,22,3.谐振子,n=0，1，2,零点能,4.氢原子和碱金属能级,氢原子,23,碱金属,量子数亏损,24,5.角动量的空间量子化,在球坐标系中，Lz 的算符为：,其本征方程为：,分离变量：,单值,解得本征函数：,25,6.四个量子数,主量子数 n=1,2,3,，决定能量；,角量子数（轨道量子数）l=0,1,2(n-1)，,决定角动量，也影响能量；,的大小,磁量子数 ml=0，,自旋磁量子数，,26,7.原子的壳层结构,2）遵从能量最小原理,“电子优先占据最低能态”,电子排布原则：,1）遵从泡利不相容原理,“两个电子不能占据同一量子态”,n相同构成一个壳层，,n，
6、l 相同构成一个次壳层（支壳层），,可容纳电子数为 2(2 l+1),可容纳电子数为2n2,27,8.氢光谱,频率条件,波数公式,R 里德伯常数,28,六.X射线谱,X 射线谱,连续谱：,线状谱：,韧致辐射,内层电子跃迁,（无周期性）,连续谱：,与靶物质无关,线状谱：,反映元素特征,莫塞莱定律,29,七.激光,1.特点：,（1）相干性极好,（2）方向性极好,（3）亮度和强度极高,2.激光器的主要组成部分：,（1）激活介质：,（2）激励能源：,使激光有良好的方向性和单色性。,可实现粒子数反转。,供给能量，维持粒子数反转。,（3）光学谐振腔：,产生光振荡，实现光放大，,30,3.纵模频率：,可以存
7、在的纵模频率：,相邻纵模的频率间隔：,31,1.费米子 自旋 s 是半整数的粒子,八.费米子和玻色子,波函数是反对称的，服从泡利不相容原理。,波函数对称，不受泡利不相容原理的制约。,2.玻色子自旋s是0或整数的粒子,费米子和玻色子全同性的粒子。,32,九.固体的能带结构,1.固体的能带,（2）能带中电子的排布原则：,一个能带最多能容纳 2(2l+1)N 个电子。,分裂成能带,原子间相互作用,泡利原理,（3）能带被占据情况：,1）服从泡里不相容原理（费米子）,2）服从能量最小原理,满带，,导带，,空带，,禁带，,概念：,价带。,33,2.导体和绝缘体的能带结构,（1）导体：,（2）绝缘体：,满带和空带间的禁带较宽,有不满带（导带）,34,3.本征（纯净）半导体的能带结构,满带与空带之间的禁带宽度很窄。,本征载流子,n 型半导体,4.杂质半导体的能带结构：,入少量五价的杂质，,四价的本征半导掺,形成电子导电。,35,P型半导体,入少量三价的杂质，,四价的本征半导掺,5.p-n 结,具有单向导电性,p-n 结处能带出现弯曲现象,可实现粒子数反转,形成空穴导电。,复习总结完,p-n 结组合有放大作用,
