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1、第7章 波动光学,光栅,热机发展简介 1698年萨维利和1705年纽可门先后发明了蒸汽机，当时蒸汽机的效率极低 , 1765年瓦特进行了重大改进，大大提高了效率 . 人们一直在为提高热机的效率而努力， 从理论上研究热机效率问题， 一方面指明了提高效率的方向， 另一方面也推动了热学理论的发展 .,热机 ：持续地将热量转变为功的机器 .,工作物质（工质）：热机中被利用来吸收热量并对外做功的物质 .,系统经过一系列变化状态过程后，又回到原来的状态的过程叫热力学循环过程 .,热力学第一定律,特征,一 循环过程,二 热机效率和致冷机的致冷系数,热机效率,热机（正循环）,致冷机致冷系数,致冷机（逆循环）,
2、例 1 1 mol 氦气经过如图所示的循环过程，其中 , 求12、23、34、41各过程中气体吸收的热量和热机的效率 .,解 由理想气体物态方程得,三 卡诺循环,1824 年法国的年青工程师卡诺提出一个工作在两热源之间的理想循环 卡诺循环. 给出了热机效率的理论极限值.,理想气体卡诺循环热机效率的计算,A B 等温膨胀 B C 绝热膨胀 C D 等温压缩 D A 绝热压缩,卡诺循环,卡诺热机效率,卡诺致冷机（卡诺逆循环）,卡诺致冷机致冷系数,一 光栅方程,许多条等宽度、等距离的平行狭缝排列起来形成的光学元件.,光栅常数,大小,实用光栅：刻痕数 几百条/cm 几万条/cm用电子束刻制刻痕数可达 几十万条/cm光栅是现代科技中常用的重要光学元 件。,光栅衍射实验装置,相邻两缝间的光程差：,光栅方程,先考虑多光束干涉（未考虑每条缝衍射的影响）,光栅中狭缝条数越多，明纹越亮.,二 光栅衍射的光强,中央明纹,第一级主明纹,第二级主明纹,理论计算表明，在两相邻主明纹间有 N - 1 条暗纹和 N - 2 条次明纹 ，因为次明纹的光强远小于主明纹，所以暗纹和次明纹连成一片形成暗区.,干涉相消（暗纹）,干涉加强（明纹）,单缝衍射,多缝干涉极大,考虑每条缝的单缝衍射衍射,（缺级）,出现缺级,例：假如,单缝衍射对光强的调制,7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7,