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① 紅警高手請進請教下
你算是問對人了!間諜只要多建兵營!先點一個兵,再點T就行了!防空很重要!不同的國家不同的用法!防空炮要建在礦場那裡!一般人都只攻擊那!防空兵要在那巡邏!間諜進哪是其次!問題是如何躲避那些狗!你可以拿一些兵吸引他們!只要讓他們在一張地圖上,再按T再按ctrl和數字(如果是同一種兵的話),不是的話,就用那位仁兄的方法!
② 宇宙航行的公式講解
我已經高中畢業了,高中的時候物理是我的強項,也是我最喜歡的科目。
高中物理沒你想像的那麼難,整個高中天體和宇宙航行的相關知識都是以萬有引力和離心力(勻速圓周運動)這兩個中心相互關聯展開的。
如果書沒有大的改版的話,這兩個內容是分開講的吧,二者的結合就是推導出了宇宙航行的一系列公式和結論。宇宙行航行的公式都不是新的。
如果你你推導不出宇宙航行這一章的公式應該還是勻速圓周運動和離心力沒有理解好。尤其是角速度的定義,ω(角速度)=θ/t要好好理解下,跟速度定義是一個道理吧,它才是理解線速度和周期的關鍵,因為有角速度可以推導出線速度和周期v(線速度)=rω T(周期)=2πr/v=2π/ω 有了這倆就好辦了吧
勻速圓周運動相關公式
1、v(線速度)=S/t=2πr/T=ωr=2πr/T=2πrn (S代表弧長,t代表時間,r代表半徑) 2、ω(角速度)=θ/t=2π/T=2πn (θ表示角度或者弧度) 3、T(周期)=2πr/v=2π/ω 4、n(轉速)=1/T=v/2πr=ω/2π 5、Fn(向心力)=mrω^2=mv^2/r=mr4π^2/T^2=mr4π^2f^2 6、an(向心加速度)=rω^2=v^2/r=r4π^2/T^2=r4π^2n^2 7、v過頂點時最大速度v=(gr)^(1/2)
離心現象你理解嗎?這個也很關鍵。可以找個繩子拴個重物(小石頭之類),在手裡拉著繩子把重物按圓周轉起來,感受一下離心力和現象。
關鍵就是:物體在做離心運動時會有一種背離圓心向外的趨勢。所以必須要有一種力來平衡它。是它不會飛走,試想一下你的手如果松開的話,拴著的重物是不是會飛走。
物理規律在宇宙中都是普遍使用的,繞著地球的衛星,繞著太陽的行星,其實都是一個道理就好比你用繩子拴住的重物,只不過此時施力的不是你的手,而是地球或者太陽而已,而地球或者太陽所施加的力就是萬有引力。
F=GmM/r^2, 你看這就宇宙航行中公式推導的切入點。抓住這一點還怕推不出來其他公式嗎?
萬有引力的推導是我粘貼的:
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若將行星的軌道近似的看成圓形,從開普勒第二定律可得行星運動的角速度是一定的,即: ω=2π/T(周期) 如果行星的質量是m,離太陽的距離是r,周期是T,那麼由運動方程式可得,行星受到的力的作用大小為 mrω^2=mr(4π^2)/T^2 另外,由開普勒第三定律可得 r^3/T^2=常數k' 那麼沿太陽方向的力為 mr(4π^2)/T^2=mk'(4π^2)/r^2 由作用力和反作用力的關系可知,太陽也受到以上相同大小的力。從太陽的角度看, (太陽的質量M)(k'')(4π^2)/r^2 是太陽受到沿行星方向的力。因為是相同大小的力,由這兩個式子比較可知,k'包含了太陽的質量M,k''包含了行星的質量m。由此可知,這兩個力與兩個天體質量的乘積成正比,它稱為萬有引力。 如果引入一個新的常數(稱萬有引力常數),再考慮太陽和行星的質量,以及先前得出的4·π2,那麼可以表示為 萬有引力=(GmM)/(r^2) 兩個通常物體之間的萬有引力極其微小,我們察覺不到它,可以不予考慮。比如,兩個質量都是60千克的人,相距0.5米,他們之間的萬有引力還不足百萬分之一牛頓,而一隻螞蟻拖動細草梗的力竟是這個引力的1000倍!但是,天體系統中,由於天體的質量很大,萬有引力就起著決定性的作用。在天體中質量還算很小的地球,對其他的物體的萬有引力已經具有巨大的影響,它把人類、大氣和所有地面物體束縛在地球上,它使月球和人造地球衛星繞地球旋轉而不離去。 當在某星球表面作圓周運動時,可將萬有引力看作重力,既有mg=(GmM)/(r^2) ,此時有GM=g(r^2),為黃金代換公式。
且有mrω^2=mr(4π^2)/T^2=mg。(此結論僅用於星球表面)
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上面的推導了解就可以了,關鍵是記住黃金代換式。
關於考試如果這章出計算題的話,數字就很大,天文數字啊,不過對付考試還是有辦法的,告訴你你一定記住幾個常用數據:地球質量,太陽質量,同步衛星軌道高度,地月距離,書本上還有幾個宇宙速度也要記住。記住這些比你做題還有用,因為常見的題目就是圍繞著這幾個量出的。記住的話就不用算了,反正最後結果一般要求的精度也不高,要幾位就把你記得數據保留幾位。雖然有點投機,呵呵,這可是我的經驗之談啊。
還有我想說的就是不要把物理當做數學來學,他不是純公式的推導,而是和生活息息相關的,貌似很多人都是把物理當做數學來對待得到,這樣就使物理變得索然無味,以後學物理的時候要多看看課本上的實驗。把講到的現象聯繫到生活中就有趣多了,理解起來也就親切得多。
具體的還有一大堆方法和技巧。。。。。。
不是幾句話就講得清的
我加你了網路HI,驗證同意的話,以後要什麼資料就發給你吧。
我以上可都是用最通俗的語言講給你聽的,不是隨便粘貼的。
祝你考試順利,加油。 >_<
③ 有什麼紅警秘籍
紅警無秘籍,只有利用BUG的作弊方法。網上所有的秘籍都是騙人的,根本沒用。
④ 礦床的同位素地球化學
礦床的同位素工作包括放射性鈾、鉛同位素年齡和同位素鍶比值分析以及穩定同位素 碳、氫、氧、硫的測定。
(一)螢石的鍶同位素比值變化
鍶同位素測定方法是將稱取樣品粉碎至200目,置於Teflon燒杯中,加入Sr稀釋劑和 HF+HClO4混合酸溶解,待樣品完全溶解後,蒸干。再用HCl溶解蒸干樣,其溶液載入 DOWE×50W×8(H+)(200~400目)離子交換柱。分離Sr同位素組成,是將Sr解釋吸液 收集,蒸干送質譜分析。
鍶同位素比值是採用MAT260固體同位素質譜計,M2+離子形式,法拉第筒接收器接 收。Sr同位素採用單帶分析,加Ta2O5發射劑。Sr同位素質量分餾採用88Sr/86Sr=8.37521 校正。標准測定結果:NBS987SrCO387Sr/86Sr=0.71035±2(2σ),測定精度優於0.1%,Sr流 程空白為9-9~9-10g。
作為鍶同位素比值在岩石學方面,大量用於岩石成因討論。至於熱液成礦作用形成的 礦物中用87Sr/86Sr的比值來推測熱液流體的物質來源尚無資料借鑒。本著探索的原則,對 於下庄礦田的螢石進行87Sr/86Sr的比值測定,測定結果見表9-15。
表9-15 螢石87Sr/86Sr比值分析結果
從兩種不同世代螢石的87Sr/86Sr比值看,它們之間沒有發生明顯的變化,鈾礦化之後的 熱液階段的石英、綠色螢石、方解石組合中的螢石87Sr/86Sr為0.724468,而鈾礦化階段的紫 色螢石87Sr/86Sr為0.721459,略低於綠色螢石。可否認為這種微小的87Sr86Sr值變化是由於 熱液演化出現的分異變化。
(二)方解石的碳氧同位素
碳、氧同位素的分析方法,採用100%磷酸法,反應溫度25℃±0.1℃,恆溫震盪不少 於14 h,生成的CO2用冷凍法去水,反應瓶一離開恆溫水浴立即用-70℃冷液冷凍,用液 氮冷凍法收集全部生成的CO2。質譜參考氣為經過純化的CO2,用MAT-251型質譜計測 量其δ13C和δ18O值;質譜計處於最優先技術狀態,質譜測量精度優於0.05‰。δ13C以 PDB為標准,δ18O分別以PDB和SMOW為標准,同時測得δ13C和δ18OPDB及δ18OV-SMOW 的‰值。
方解石是下庄礦田熱液生成物中發育廣泛和生成時間延續較長的一種礦物,它既可 以早於瀝青鈾礦發生沉澱,又可以與瀝青鈾礦同時形成,還可以在熱液的晚階段析出。課題共選送了8個方解石樣品進行了碳氧聯合測定。8個樣品的方解石多為早於或晚於 瀝青鈾礦的熱液階段生成的,也有與瀝青鈾礦同時沉澱的。方解石樣品在顏色上有紅色(樣號後有R注腳)、有黑色(樣號後有b注腳)、白色(樣號後無注腳)。它們的碳氧同位 素測定結果見表9-16。
表9-16 方解石碳、氧同位素測定結果
方解石中的碳、氧同位素,決定於熱液流體中碳的存在化合物形式:如 和 等。方解石形成時的碳、氧同位素組成,決定於上述化合物平衡反應的同位素分 餾。然而,不同碳的化合物形式可能存在著不同的來源,這樣不同來源碳的化合物形式都可 以提供熱液流體以不同的13C值的碳。而熱液中T、fO2、和pH值的變化,又會引起熱液流 體中的δ13C值發生變化。原因是不同碳的化合物形成,它們之間的鍵能存在著差別,這樣 就必然引起碳、氧同位素在生成物中的變化。如在岩漿系統中CO、CS總是比CO2或CH4小 得多的豐度。遺憾的是CO與CO2或CH4間的碳同位素交換反應速度尚無實驗研究,因此,只能根據方解石的碳同位素結果進行分析。
方解石的碳同位素從表9-16可以看出,δ13CPDB‰變化在-4.4‰~-7.5‰,而 δ13CPDB‰為-4.4‰的方解石,是與瀝青鈾礦同時形成的方解石。這就是說早於和晚於礦化 的方解石並沒有因熱液流體溫度降低而發生碳同位素分餾。而礦化期的方解石δ13CPDB= -4.4‰明顯低於礦化前後形成的方解石中碳同位素值。這種現象很可能是由於熱液流體 中氧化型碳化合物和還原型碳化合物的比例發生變化引起,從而導致礦化期相對13C得到 富集,但礦化由於含礦熱液流體氧逸度變化,碳化合物類型不斷變化,所以礦化階段方解石 的碳同位素也是在變化的,如X471的δ13CPDB=-7.2‰~-7.3‰。
方解石中氧同位素和碳同位素一樣,不同階段的方解石中的氧同位素變化范圍也較小,從SMOW為標準的δ18O值看,變化在+10.1‰~ +13.5‰,從表9-16中不同階段 δ18OSMOW看,礦化階段的氧同位素值略低於礦前階段和礦後階段。
從不同階段方解石的碳氧同位素值看,熱液流體體系中碳同位素平衡反應沒有發生變 化,因而未造成明顯的同位素分餾。
(三)石英的氧同位素及其包裹體水中氫同位素
下庄礦田礦化的主要伴生脈石礦物是石英,它具有形成時間長、顏色變化多、粒徑結構 變化大,與鈾礦化關系親疏兼有。為此,課題組選送了8個石英樣品進行了氧同位素測定,其中的7個石英樣品同時進行了包裹體水中氫同位素分析。
脈石英氧同位素及其包裹體水的氫同位素分析方法:先將樣品置於真空乾燥箱中,在 105~110℃烘乾,稱取烘乾樣12 mg(稱樣精度為0.02 mg),用特製裝樣器送至預先已充入 Ar氣的反應器底部,然後將反應器接回真空系統,抽除系統中Ar氣,再加5倍樣品的BrF5 用液氮冷凍,再抽真空至2.0×10-3Pa,撤下液氮杯加熱到500~550℃,反應完畢後,用冷水 使反應器迅速降至室溫,進行氧提取。將收集的待測定CO2樣品在MAT-251EM質譜計上 進行同位素分析,質譜計的測量精度為0.3‰。
石英包裹體是採用加熱爆破法從樣品中提取原生流體包裹體中的H2 O和CO2(30 min),將提取的H2O與Zn在400℃條件下反應30 min製取H2,將製得的H2樣品送 MAT-251EM質譜計進行同位素分析,質譜計的測量δD精度為±3‰,標准採用國際標准 SMOW。
石英樣品的氧同位素與其相對應的包裹體的氫同位素測定結果列入表9-17。
表9-17 脈石英的氫、氧同位素測定結果
從表9-17的δ18O值可以看出,不同階段石英的氧同位素是變化的,這種變化可能由3 個因素引起。即熱液流體演化導致不同階段結晶沉澱的脈石英的氧同位素不同;不同階段 熱液流體的含氧礦物結晶分異導致石英的氧同位素發生變化;不同階段脈石英生成時的物 理化學條件不同,石英的結晶有序性差異而引起不同階段石英的氧同位素不同。
在以往的許多研究者利用石英測定的氧同位素值,和熱作用產生的蝕變粘土礦物的氫 同位素,通過分離系數與溫度之間分餾方程來計算流體中水的δ18O‰,這種分餾方程只服 從在下列平衡條件的依存關系,即:
南嶺貴東岩漿岩與鈾成礦作用
這就是說在H2O與SiO2的體系中水與二氧化硅之間的氧同位素交換是遵循1/T2的依 存關系。然而,許多鈾礦床中的脈石英不能滿足上述平衡反應關系。因為它們所處在的體 系並非是簡單的H2O和SiO2。
除了鈾礦床脈石英組成,採用同位素平衡反應交換方程來計算熱液流體水中δ18O‰存 在有疑義外,還存在有包裹體測溫的可靠性。下面將陳安福(1982年)和張建鋒(2003年) 用均一法測得相同階段同一礦物的均一溫度作一簡單對比(表9-18)。
表9-18 均一法測定的溫度對比
從表9-18中的溫度變化范圍和兩次測定的差別不難得出,均一法測得的溫度如此大 的變化范圍和不同人的測溫之差恐怕很難計算出一個被認可的熱液流體水中δ18O‰值。造成均一法測溫的溫度的變化原因,很可能是判定原生包裹體不一致引起。因為,「原生成 因包裹體的證據則相對稀少」(H.L.BARNES.1979)。
如果不考慮上述原因,採用Matsuhisa(1979),250~500℃溫度范圍內石英——水系統 中氧同位素分餾方程和張立剛(1985年)的石英-水系統中氧同位素分餾方程計算出各種石 英在250℃水熱系統中δ18OH2O‰值,它們的分餾方程式分別為:
南嶺貴東岩漿岩與鈾成礦作用
通過上面兩個分餾方程式計算出,8個石英在水熱系統中水的δ18OH2O‰值見表9-19。
表9-19 石英-水體系中δ18OH2O‰值計算結果
從表9-19中兩個分餾方程計算出水中氧同位素值是一個變化范圍較大的區間,Matsuhisa的分餾方程,計算的δ18OH2O‰變化為-4.0‰~5.3‰。張立剛的分餾方程計算的 δ18OH2O‰變化在-5.0‰~+4.6‰。顯然,這種大范圍的變化與脈石英氧同位素測定值變 化原因是一樣的。
由於熱液脈石礦物中,方解石較脈石英的組成純凈,方解石中的碳同位素,從礦前、礦期 到礦後階段沒有發生明顯的碳同位素分餾現象,而且它的氧同位素也表現出同碳同位素一 樣的特徵,因此,可以考慮採用方解石的δ18O‰值,計算方解石-水體系中δ18O‰值。採用 O』Neil等(1969),溫度范圍0~500℃,方解石-水體系中氧同位素分餾方程:
南嶺貴東岩漿岩與鈾成礦作用
通過該方程計算出相應方解石的水體系中水的δ18OH2O‰(表9-20)。
表9-20 方解石-水體系中δ18OH2O‰值計算結果
從表9-20計算出的δ18OH2O‰值,除方解石含針鐵礦和水錳礦的樣品外,其餘的方解 石它們相應的水中δ18OH2O‰變化在+4.63‰~6.23‰,這一變化范圍,恰好與火成岩和深 成岩的岩漿水δ18OH2O‰值+5.5‰~+10‰,十分接近。加之石英包裹體水中δD‰變化在 -41‰~-73‰,與岩漿水的δD值變化范圍-50‰~-85‰大部分重疊。因此,可以說下 庄礦田成礦熱液流體中水的來源不是大氣降水,而是岩漿水。
(四)黃鐵礦中的硫同位素
硫同位素分析方法,是將分析樣中硫化物與氧化銅和五氧化二釩混合氧化劑在高溫真 空條件下反應製取SO2。將製取SO2送MAT230C質譜計測定δ34S‰。採用標准為CDT國 際標准,測定方法總精度為±0.2‰。
黃鐵礦中的硫同位素決定於它的流體來源、黃鐵礦沉澱過程、流體的性質和與其他硫化 物的形成時產生的分餾效應等眾多因素。因為作為構成黃鐵礦的陰離子S2-可以是多種多 樣的條件下形成,如:S2-來自H2S,它可以在酸性條件形成FeS2,也可以在鹼性條件下S2- 與Fe2+結合生成FeS2;S2-也可以來自SO42-還原生成S2-,然後與Fe2+結合生成FeS2。不 同條件,不同來源的硫由於同位素組成上的差別,它們生成新生黃鐵礦的硫同位素組成是不 同的。另外,同一來源的流體在脈體中沉澱出的黃鐵礦和流體與礦旁岩石的擴散交代生成 的黃鐵礦,它們之間的硫同位素組成也是不同的。即使是礦旁蝕變帶中新生的分散黃鐵礦 也是從內帶向外帶,硫同位素是從相對富輕硫到相對富重硫。
下庄礦田礦化熱液流體生成的硫化物除黃鐵礦外,還有方鉛礦、閃鋅礦、白鐵礦、硫鉍鉛 銅礦、硫鉍鉛礦等。但硫化物中占優勢的礦物為黃鐵礦,而黃鐵礦從沉澱的不同過程可以將 其劃分為從熱液流體中沉澱的黃鐵礦,即以各種不同組成脈體產出的黃鐵礦和熱液流體與 圍岩作用,形成於圍岩中分散的黃鐵礦。
下庄礦田的礦床硫同位素研究系統工作始於蔡根慶(1979年),後有陳安福(1982年) 和李子穎(2003年),共選送了4個礦床,一個礦點的黃鐵礦樣56個。這些黃鐵礦包括有不 同產狀、不同空間、不同階段和不同結晶集合形態的黃鐵礦樣。下面分別就脈體產出和分散 於圍岩中的黃鐵礦的δ34S‰變化作簡要討論。
1.脈體產出的黃鐵礦是多種多樣,有的黃鐵礦是與瀝青鈾礦組成的礦化脈體;也有黃鐵礦分 別與方解石、石英、螢石組成不同的脈體,還有黃鐵礦形成單一礦物組成的脈體。不同脈體中黃 鐵礦結晶特點上也存在有差別。因此,黃鐵礦中的δ34S‰通常會表現出一定的變化范圍。各種 各樣的脈體也可以產出在不同的圍岩之中,但一般看不出它們之間的δ34S‰有差別。這里列出 660礦床、670礦床和672礦床,不同階段脈體中黃鐵礦的δ34S‰值(表9-21)。
表9-21 不同階段黃鐵礦的δ34S‰值計算結果
從表9-21 黃鐵礦的δ34S‰值可以看出:
(1)礦化階段的黃鐵礦δ34S‰值變化范圍較寬,非礦化階段的黃鐵礦δ34S‰值變化范圍 較窄,但兩者按變化范圍有較大的重疊區;
(2)從黃鐵礦按結晶粗細來劃分,礦化和非礦化階段的黃鐵礦δ34S‰值,粗晶黃鐵礦 δ34S‰值變化范圍要略寬於細晶黃鐵礦的δ34S‰值,但它們的變化范圍也有重疊;
(3)根據上述黃鐵礦的δ34S‰變化范圍,可以認為在整個熱液流體形成過程中黃鐵礦的 硫同位素分餾作用不強烈;
(4)從表9-21中4對相對應的同一階段,結晶特徵不同的兩種黃鐵礦的δ34S‰值比較 看,大多數情況下,先沉澱的細晶快速結晶黃鐵礦比結晶速度變慢的粗晶塊狀或片狀黃鐵礦 富重硫。因此,可以說結晶速度是導致硫同位素發生分餾的原因之一。
H010a樣的粒狀集合體黃鐵礦的δ34S為-13.1‰,H010b樣的細晶黃鐵礦的δ34S為 -12.1‰,兩者差值為-1.0‰;H516樣的塊狀黃鐵礦的δ34S為-2.4‰,H516a樣的細晶黃鐵礦 的δ34S為-3.0‰,兩者差值為-0.6‰;H214a樣的塊狀黃鐵礦的δ34S為-12.7‰,H214樣的細 晶黃鐵礦的δ34S為-10.5‰,兩者差值為-2.2‰;X503A樣的片狀集合體黃鐵礦的δ34S為 -10.4‰,X503b樣的細晶黃鐵礦的δ34S為-6.4‰,兩者差值為-4.0‰。這些相對應黃鐵礦中 的硫同位素對比,反映了流體中S2-離子濃度和反應速度對同種生成物中硫同位素組成的影響。
2.礦旁蝕變輝綠岩中分散黃鐵礦中硫同位素變化
礦旁蝕變輝綠岩中分散黃鐵礦中硫同位素變化,實際上是熱液流體流經圍岩的過程中,液、固相互的反應產生物。因此,熱液流體流經圍岩的整個過程,即液、固相間反應在空間上 是變化的,這種變化是流體性質組成在擴散交代過程中,熱液流體由於硫同位素組成不斷分 餾,沉澱出的黃鐵礦的硫同位素組成也是不斷變化的。
蝕變輝綠岩中分散黃鐵礦,共採集了678礦床礦化蝕變圍岩樣品9個,其外圍葛騰坪輝 綠岩樣2個,660礦床蝕變輝綠岩樣4個,小水礦床礦體旁輝綠岩樣1個,現將它們的δ34S‰ 值列入表9-22中。
表9-22 輝綠岩中分散黃鐵礦的δ34S‰值
從表9-22中的δ34S‰值看:
(1)礦旁蝕變岩石中黃鐵礦的硫同位素一般輕硫同位素含量高,遠離的近礦蝕變輝綠岩 中分散黃鐵礦含重硫同位素比例大;
(2)小水礦床中的石英-黃鐵礦-瀝青鈾礦礦脈中的黃鐵礦含重硫同位素較高;
(3)660礦床5個硫同位素樣品的硫同位素值差別顯著。
上述現象說明,礦旁圍岩中分散黃鐵礦的硫同位素,向遠離圍岩中分散黃鐵礦的硫同位 素有明顯的硫同位素分餾現象,這種變化可以解釋為一次擴散交代產物,即交代外帶較礦旁 富重硫。也可以解釋為早晚不同熱液流體交代圍岩的產物,即早期熱液流體交代輝綠岩生 成的分散黃鐵礦富重硫同位素,而礦化期熱液流體交代輝綠岩生成的分散黃鐵礦則輕硫同 位素比例明顯增加。兩種不同的解釋,前者是交代圍岩的熱液流體從內向外,酸度逐漸降 低,熱液流體中H2S離解,逐漸向S2-方向移動增強,進入沉澱的黃鐵礦中的重硫逐漸增多。後者則是早期熱液流體交代作用,流體中H2S占優勢,溫度較高,這時H2S與HS-之間的同 位素分餾作用,按照H.L.BARNES計算,在溫度>100℃,ΔH2S-HS-小於1.0‰。因此,在 實際應用中可以假設ΔH2S-HS-=0。這就是說,此時沉澱出現分散黃鐵礦中的δ34S‰應 接近於流體中的δ34S‰,故出現輝綠岩中分散黃鐵礦δ34S‰值為0.5‰和-0.03‰。而礦化 期熱液流體作用於圍岩時,由於溫度降低,流體中SO4/H2S增大,顯然,由於硫的化合物之 間的鍵能差明顯加大,參與沉澱析出的黃鐵礦中輕硫同位素會明顯增加。
3.花崗岩中分散的硫同位素
花崗岩中分散的黃鐵礦共採集了7個樣品,其中一個樣品采自細粒白雲母花崗岩,6個 樣品采自中粒斑狀黑雲母花崗岩。花崗岩中分散黃鐵礦硫同位素分析結果見表9-23。從 表9-23中δ34S‰值可以看出:
表9-23 花崗岩中分散黃鐵礦的δ34S‰值
(1)不同花崗岩中分散黃鐵礦的δ34S‰值並不一定存在著變化;
(2)花崗岩中分散黃鐵礦的δ34S‰值變化,是在礦化場不同部位採集的,故出現δ34S‰從 -3.4‰變化到-10.1‰;
(3)從花崗岩中的新生黃鐵礦沉澱過程看,一種是新生黃鐵礦伴隨黑雲母綠泥石化過程 生成的;另一種是新生黃鐵礦伴隨花崗岩的伊利石或伊矇混層粘土沉澱的。顯然,前者相對 偏鹼(鎂鐵綠泥石、鎂綠泥石)。ΔH2S-HS-接近0附近,故出現δ34S‰=-3.4‰(H194)。其餘的分散黃鐵礦的δ34S‰變化在-7.1‰~-10.9‰,這種變化是由於與礦化中心距離不 同,流體與岩石交代作用造成硫同位素分餾所引起的。
總之,我們認為無論是各種脈體中黃鐵礦的δ34S‰變化,還是蝕變圍岩中分散黃鐵礦的 δ34S‰變化,實際上是沉澱流體組成性質、溫度等地球化學條件變化的反應,而並非硫的來 源不同引起。即該地區的硫來源於岩漿硫,其理論基礎可引用H.L.BARNES對 / ΣH2S的比值函數圖(圖9-4)所解釋的一段話,「岩漿熱液的δ34S熱液值在-3‰~+7‰ 之間是不大可能生成像黃鐵礦或閃鋅礦的礦化物礦物,但當溫度大於200℃時,δ34S‰熱液大 於8‰左右的岩漿熱液則可以形成δ34S‰值接近-30‰的硫化物」(圖9-4)。這就是說圖 9-4表明在log /ΣH2S為0的邊界上與其附近,熱液氧化還原狀態的改變,可以大大 地影響沉澱中礦物的δ34S值。在靠近 /H2S=0界限區域,溫度為250℃時, /H2S 比值增加一個數量級(即fo2增加0.5數量級或pH值增加一個單位)可以使δ34S值降低 20‰以上。從這一解釋出發,下庄礦田硫化物生成,在不考慮方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦和白鐵 礦沉澱時導致的硫同位素分餾情況下,只要有熱液流體性狀發生變化,就足以能出現上述黃 鐵礦中硫同位素變化,即δ34S從+0.5‰~15.3‰。因此,下庄礦田硫是來源於深部岩漿 源,而不是來自圍岩或是混合源。
圖9-4 δ34SH2S與δ34S熱液的偏差作為熱液的溫度與 /∑H2S比值的函數圖
⑤ 求高中物理化學全部公式
高中物理公式總結
物理定理、定律、公式表
一、質點的運動(1)------直線運動
1)勻變速直線運動
1.平均速度V平=s/t(定義式) 2.有用推論Vt2-Vo2=2as
3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0}
8.實驗用推論Δs=aT2 {Δs為連續相鄰相等時間(T)內位移之差}
9.主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。
註:
(1)平均速度是矢量;
(2)物體速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式;
(4)其它相關內容:質點、位移和路程、參考系、時間與時刻〔見第一冊P19〕/s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時速度〔見第一冊P24〕。
2)自由落體運動
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh
注:
(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動規律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下)。
(3)豎直上拋運動
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)
注:
(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負值;
(2)分段處理:向上為勻減速直線運動,向下為自由落體運動,具有對稱性;
(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。
二、質點的運動(2)----曲線運動、萬有引力
1)平拋運動
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.豎直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.豎直方向位移:y=gt2/2
5.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向與水平夾角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
註:
(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通常可看作是水平方向的勻速直線運與豎直方向的自由落體運動的合成;
(2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關;
(3)θ與β的關系為tgβ=2tgα;
(4)在平拋運動中時間t是解題關鍵;(5)做曲線運動的物體必有加速度,當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。
2)勻速圓周運動
1.線速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期與頻率:T=1/f 6.角速度與線速度的關系:V=ωr
7.角速度與轉速的關系ω=2πn(此處頻率與轉速意義相同)
8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);轉速(n):r/s;半徑(r):米(m);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
註:
(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;
(2)做勻速圓周運動的物體,其向心力等於合力,並且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。
3)萬有引力
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質量無關,取決於中心天體的質量)}
2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m),M:天體質量(kg)}
4.衛星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步衛星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:
(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;
(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等;
(3)地球同步衛星只能運行於赤道上空,運行周期和地球自轉周期相同;
(4)衛星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
(5)地球衛星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9km/s。
三、力(常見的力、力的合成與分解)
1)常見的力
1.重力G=mg (方向豎直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點在重心,適用於地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢復形變方向,k:勁度系數(N/m),x:形變數(m)}
3.滑動摩擦力F=μFN {與物體相對運動方向相反,μ:摩擦因數,FN:正壓力(N)}
4.靜摩擦力0≤f靜≤fm (與物體相對運動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力)
5.萬有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它們的連線上)
6.靜電力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N•m2/C2,方向在它們的連線上)
7.電場力F=Eq (E:場強N/C,q:電量C,正電荷受的電場力與場強方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ為B與L的夾角,當L⊥B時:F=BIL,B//L時:F=0)
9.洛侖茲力f=qVBsinθ (θ為B與V的夾角,當V⊥B時:f=qVB,V//B時:f=0)
注:
(1)勁度系數k由彈簧自身決定;
(2)摩擦因數μ與壓力大小及接觸面積大小無關,由接觸面材料特性與表面狀況等決定;
(3)fm略大於μFN,一般視為fm≈μFN;
(4)其它相關內容:靜摩擦力(大小、方向)〔見第一冊P8〕;
(5)物理量符號及單位B:磁感強度(T),L:有效長度(m),I:電流強度(A),V:帶電粒子速度(m/s),q:帶電粒子(帶電體)電量(C);
(6)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。
2)力的合成與分解
1.同一直線上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(餘弦定理) F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)
註:
(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;
(2)合力與分力的關系是等效替代關系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作圖法求解,此時要選擇標度,嚴格作圖;
(4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負號表示力的方向,化簡為代數運算。
四、動力學(運動和力)
1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止
2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}
3.牛頓第三運動定律:F=-F´{負號表示方向相反,F、F´各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區別,實際應用:反沖運動}
4.共點力的平衡F合=0,推廣 {正交分解法、三力匯交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN<G {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.牛頓運動定律的適用條件:適用於解決低速運動問題,適用於宏觀物體,不適用於處理高速問題,不適用於微觀粒子〔見第一冊P67〕
注:平衡狀態是指物體處於靜止或勻速直線狀態,或者是勻速轉動。
五、振動和波(機械振動與機械振動的傳播)
1.簡諧振動F=-kx {F:回復力,k:比例系數,x:位移,負號表示F的方向與x始終反向}
2.單擺周期T=2π(l/g)1/2 {l:擺長(m),g:當地重力加速度值,成立條件:擺角θ<100;l>>r}
3.受迫振動頻率特點:f=f驅動力
4.發生共振條件:f驅動力=f固,A=max,共振的防止和應用〔見第一冊P175〕
5.機械波、橫波、縱波〔見第二冊P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過程中,一個周期向前傳播一個波長;波速大小由介質本身所決定}
7.聲波的波速(在空氣中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(聲波是縱波)
8.波發生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大
9.波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恆定、振幅相近、振動方向相同)
10.多普勒效應:由於波源與觀測者間的相互運動,導致波源發射頻率與接收頻率不同{相互接近,接收頻率增大,反之,減小〔見第二冊P21〕}
註:
(1)物體的固有頻率與振幅、驅動力頻率無關,取決於振動系統本身;
(2)加強區是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處,減弱區則是波峰與波谷相遇處;
(3)波只是傳播了振動,介質本身不隨波發生遷移,是傳遞能量的一種方式;
(4)干涉與衍射是波特有的;
(5)振動圖象與波動圖象;
(6)其它相關內容:超聲波及其應用〔見第二冊P22〕/振動中的能量轉化〔見第一冊P173〕。
六、沖量與動量(物體的受力與動量的變化)
1.動量:p=mv {p:動量(kg/s),m:質量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}
3.沖量:I=Ft {I:沖量(N•s),F:恆力(N),t:力的作用時間(s),方向由F決定}
4.動量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動量變化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.動量守恆定律:p前總=p後總或p=p』´也可以是m1v1+m2v2=m1v1´+m2v2´
6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系統的動量和動能均守恆}
7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:損失的動能,EKm:損失的最大動能}
8.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰後連在一起成一整體}
9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發生彈性正碰:
v1´=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2´=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推論-----等質量彈性正碰時二者交換速度(動能守恆、動量守恆)
11.子彈m水平速度vo射入靜止置於水平光滑地面的長木塊M,並嵌入其中一起運動時的機械能損失
E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對 {vt:共同速度,f:阻力,s相對子彈相對長木塊的位移}
註:
(1)正碰又叫對心碰撞,速度方向在它們「中心」的連線上;
(2)以上表達式除動能外均為矢量運算,在一維情況下可取正方向化為代數運算;
(3)系統動量守恆的條件:合外力為零或系統不受外力,則系統動量守恆(碰撞問題、爆炸問題、反沖問題等);
(4)碰撞過程(時間極短,發生碰撞的物體構成的系統)視為動量守恆,原子核衰變時動量守恆;
(5)爆炸過程視為動量守恆,這時化學能轉化為動能,動能增加;(6)其它相關內容:反沖運動、火箭、航天技術的發展和宇宙航行〔見第一冊P128〕。
七、功和能(功是能量轉化的量度)
1.功:W=Fscosα(定義式){W:功(J),F:恆力(N),s:位移(m),α:F、s間的夾角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物體的質量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a與b高度差(hab=ha-hb)}
3.電場力做功:Wab=qUab {q:電量(C),Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab=φa-φb}
4.電功:W=UIt(普適式) {U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時間(s)}
5.功率:P=W/t(定義式) {P:功率[瓦(W)],W:t時間內所做的功(J),t:做功所用時間(s)}
6.汽車牽引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬時功率,P平:平均功率}
7.汽車以恆定功率啟動、以恆定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)
8.電功率:P=UI(普適式) {U:電路電壓(V),I:電路電流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:電熱(J),I:電流強度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.動能:Ek=mv2/2 {Ek:動能(J),m:物體質量(kg),v:物體瞬時速度(m/s)}
12.重力勢能:EP=mgh {EP :重力勢能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢能面起)}
13.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)(從零勢能面起)}
14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力對物體做的總功,ΔEK:動能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.機械能守恆定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等於物體重力勢能增量的負值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉化多少;
(2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做負功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功);
(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢能減少
(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(見2、3兩式);(5)機械能守恆成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動能和勢能之間的轉化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢能E=kx2/2,與勁度系數和形變數有關。
八、分子動理論、能量守恆定律
1.阿伏加德羅常數NA=6.02×1023/mol;分子直徑數量級10-10米
2.油膜法測分子直徑d=V/s {V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積(m)2}
3.分子動理論內容:物質是由大量分子組成的;大量分子做無規則的熱運動;分子間存在相互作用力。
4.分子間的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,F分子力表現為斥力
(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子勢能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表現為引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子勢能≈0
5.熱力學第一定律W+Q=ΔU{(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內能的方式,在效果上是等效的),
W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),ΔU:增加的內能(J),涉及到第一類永動機不可造出〔見第二冊P40〕}
6.熱力學第二定律
克氏表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化(熱傳導的方向性);
開氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量並把它全部用來做功,而不引起其它變化(機械能與內能轉化的方向性){涉及到第二類永動機不可造出〔見第二冊P44〕}
7.熱力學第三定律:熱力學零度不可達到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈;
(2)溫度是分子平均動能的標志;
3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最小;
(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W<0;溫度升高,內能增大ΔU>0;吸收熱量,Q>0
(6)物體的內能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對於理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零;
(7)r0為分子處於平衡狀態時,分子間的距離;
(8)其它相關內容:能的轉化和定恆定律〔見第二冊P41〕/能源的開發與利用、環保〔見第二冊P47〕/物體的內能、分子的動能、分子勢能〔見第二冊P47〕。
九、氣體的性質
1.氣體的狀態參量:
溫度:宏觀上,物體的冷熱程度;微觀上,物體內部分子無規則運動的劇烈程度的標志,
熱力學溫度與攝氏溫度關系:T=t+273 {T:熱力學溫度(K),t:攝氏溫度(℃)}
體積V:氣體分子所能占據的空間,單位換算:1m3=103L=106mL
壓強p:單位面積上,大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產生持續、均勻的壓力,標准大氣壓:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.氣體分子運動的特點:分子間空隙大;除了碰撞的瞬間外,相互作用力微弱;分子運動速率很大
3.理想氣體的狀態方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恆量,T為熱力學溫度(K)}
注:
(1)理想氣體的內能與理想氣體的體積無關,與溫度和物質的量有關;
(2)公式3成立條件均為一定質量的理想氣體,使用公式時要注意溫度的單位,t為攝氏溫度(℃),而T為熱力學溫度(K)。
十、電場
1.兩種電荷、電荷守恆定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等於元電荷的整數倍
2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}
4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強電場的場強E=UAB/d {UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}
6.電場力:F=qE {F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}
9.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}
10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}
11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢能的增量等於電場力做功的負值)
12.電容C=Q/U(定義式,計算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數)
常見電容器〔見第二冊P111〕
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下)
類平 垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
拋運動 平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規律:原帶異種電荷的先中和後平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發終止於負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
(3)常見電場的電場線分布要求熟記〔見圖[第二冊P98];
(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關;
(5)處於靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直於導體表面,導體內部合場強為零,導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布於導體外表面;
(6)電容單位換算:1F=106μF=1012PF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相關內容:靜電屏蔽〔見第二冊P101〕/示波管、示波器及其應用〔見第二冊P114〕等勢面〔見第二冊P105〕。
十一、恆定電流
1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內通過導體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R {I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V),R:導體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω•m),L:導體的長度(m),S:導體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內+U外
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導體的電流(A),R:導體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由於I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/並聯 串聯電路(P、U與R成正比) 並聯電路(P、I與R成反比)
電阻關系(串同並反) R串=R1+R2+R3+ 1/R並=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關系 I總=I1=I2=I3 I並=I1+I2+I3+
電壓關系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3
功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成 (2)測量原理
兩表筆短接後,調節Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx後通過電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由於Ix與Rx對應,因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調零、選擇量程、歐姆調零、測量讀數{注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調零。
11.伏安法測電阻
電流表內接法:
電壓表示數:U=UR+UA
電流表外接法:
電流表示數:I=IR+IV
Rx的測量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的測量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
選用電路條件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
限流接法
電壓調節范圍小,電路簡單,功耗小
便於調節電壓的選擇條件Rp>Rx
電壓調節范圍大,電路復雜,功耗較大
便於調節電壓的選擇條件Rp<Rx
注1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;
(3)串聯總電阻大於任何一個分電阻,並聯總電阻小於任何一個分電阻;
(4)當電源有內阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;
(5)當外電路電阻等於電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(2r);
(6)其它相關內容:電阻率與溫度的關系半導體及其應用超導及其應用〔見第二冊P127〕。
十二、磁場
1.磁感應強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量,單位T),1T=1N/A•m
2.安培力F=BIL;(註:L⊥B) {B:磁感應強度(T),F:安培力(F),I:電流強度(A),L:導線長度(m)}
3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B);質譜儀〔見第二冊P155〕 {f:洛侖茲力(N),q:帶電粒子電量(C),V:帶電粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種):
(1)帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動V=V0
(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關,洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);(c)解題關鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。
註:
(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定,只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負;
(2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分布要掌握〔見圖及第二冊P144〕;(3)其它相關內容:地磁場/磁電式電表原理〔見第二冊P150〕/迴旋加速器〔見第二冊P156〕/磁性材料
十三、電磁感應
1.[感應電動勢的大小計算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應定律,E:感應電動勢(V),n:感應線圈匝數,ΔΦ/Δt:磁通量的變化率}
2)E=BLV垂(切割磁感線運動) {L:有效長度(m)}
3)Em=nBSω(交流發電機最大的感應電動勢) {Em:感應電動勢峰值}
4)E=BL2ω/2(導體一端固定以ω旋轉切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:勻強磁場的磁感應強度(T),S:正對面積(m2)}
3.感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定{電源內部的電流方向:由負極流向正極}
*4.自感電動勢E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系數(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大),ΔI:變化電流,∆t:所用時間,ΔI/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)}
註:(1)感應電流的方向可用楞次定律或右手定則判定,楞次定律應用要點〔見第二冊P173〕;(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化;(3)單位換算:1H=103mH=106μH。(4)其它相關內容:自感〔見第二冊P178〕/日光燈〔見第二冊P180〕。
十四、交變電流(正弦式交變電流)
1.電壓瞬時值e=Emsinωt 電流瞬時值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.電動勢峰值Em=nBSω=2BLv 電流峰值(純電阻電路中)Im=Em/R總
3.正(余)弦式交變電流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
5.在遠距離輸電中,採用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失損´=(P/U)2R;(P損´:輸電線上損失的功率,P:輸送電能的總功率,U:輸送電壓,R:輸電線電阻)〔見第二冊P198〕;
6.公式1、2、3、4中物理量及單位:ω:角頻率(rad/s);t:時間(s);n:線圈匝數;B:磁感強度(T);
S:線圈的面積(m2);U輸出)電壓(V);I:電流強度(A);P:功率(W)。
⑥ 研究內容及測試方法
一、研究內容
在系統的野外地質調查和詳細的室內研究基礎上,採用最新成礦理論和最新找礦方法,以吉林寶力格銀-金礦床、查干敖包鐵-鋅礦床和阿爾哈達鉛-鋅-銀礦床以及其外圍的花崗岩類岩體為研究對象,通過地球化學、同位素測年等手段,深入剖析這些礦床和岩體的地質背景、地質特徵、時空分布規律,討論礦床的成礦模式,探討岩漿活動和金屬礦床成礦作用的相互聯系等,最後提出找礦方向。研究內容包括以下幾個方面。
(1)充分收集、整理前人地質、地球物理和地球化學、航空遙感等資料,確立研究重點和研究方法,總結區域成礦地質背景和成礦規律;
(2)以吉林寶力格銀-金礦床、查干敖包鐵-鋅礦床和阿爾哈達鉛-鋅-銀礦床為重點解剖對象,在系統的野外地質調查基礎上,查明它們的形成地質背景、礦床特徵、劃分成礦期次;
(3)採用先進的分析測試技術手段,對上述礦床代表性的樣品進行主量、稀土、微量元素分析,對單礦物或全岩樣品進行硫、鉛、銣-鍶、釤-釹同位素分析,探討成礦物質來源、礦床形成機制;
(4)分別對上述礦床外圍的岩體進行地質調查,對岩體的代表性樣品進行主量、稀土、微量元素分析,對單礦物或全岩樣品進行硫、鉛、銣-鍶、釤-釹同位素分析,查明各岩體的地球化學特徵、岩漿來源、判別成岩的構造環境,通過分析對比,探討岩漿活動與金屬成礦作用的關系;
(5)對各岩體中的鋯石進行SHRIMP U-Pb年齡測試,精確測定岩體成岩年齡,為探討區域岩漿活動提供年齡證據;
(6)通過礦床成因、成岩成礦動力學背景、成岩成礦時代、成礦物質來源等分析,初步建立該區的成礦模式,並提出找礦方向。
二、測試方法
為了行文方便,在此集中介紹本書所涉及的主要測試過程、試驗方法、步驟、儀器條件以及部分重要的計算公式。文中所涉及的數據除註明出處者外,主量元素、稀土和微量元素由國家地質測試中心測試,硫同位素由中國地質科學院礦產資源研究所同位素實驗室測試,鉛、銣-鍶和釤-釹同位素由核工業北京地質研究院分析測試研究中心測試,鋯石SHRIMP U-Pb年齡在中國地質科學院地質研究所北京離子探針中心完成。
(一)主量元素的測定
1.SiO2、Al2O3、TFe2O3、Na2O、K2O、CaO、MgO、TiO2、MnO、P2O5的檢測方法
檢測依據:GB/T 14506.28—1993。
步驟:稱取試樣0.5000 g,用無水四硼酸鋰和硝酸錢為氧化劑,於1200℃左右熔融製成玻璃片,使用X-熒光光譜儀(XRF)測定SiO2、Al2O3、TFe2O3、Na2O、K2O、CaO、MgO、TiO2、MnO、P2O等元素。
方法精密度:選用不同基體和不同含量的國家一級地球化學標准物質進行測定,其方法精密度RSD<(2%~8%)。
儀器型號:X-熒光光譜儀(理學3080E)。檢測下限:0.05%。
2.FeO的檢測方法
檢測依據:GB/T 14506.14—1993。
步驟:稱取試樣0.1000~0.5000 g(稱樣量視樣品的氧化亞鐵含量定)於聚四氟坩堝中,加入氫氟酸和硫酸分解樣品,重鉻酸鉀標准溶液滴定氧化亞鐵含量。
方法精密度:RSD<10%。檢測下限:0.05%。
3.H2O+的檢測方法
檢測依據:GB/T 14506.2—1993。
步驟:稱取試樣於雙球管的底球內,在噴燈下加熱灼燒底球和樣品,燒出的結晶水冷凝於另一個球中;當全部結晶水燒出後,分離底球和樣品,稱量帶有冷凝結晶水的球管並記錄重量,然後烘乾此管再次稱量並記錄重量,兩次重量之差為結晶水量。
方法精密度:RSD<8%。檢測下限:0.1%。
4.CO2的檢測方法
檢測依據:GB 9835—1988。
步驟:稱取試樣於試管中,加入硫氰酸汞,分解產生的CO2逸出,根據CO2佔有的體積,計算含量。
方法精密度:RSD<8%。檢測下限:0.10%。
5.Fe2O3的計算公式
內蒙古東烏珠穆沁旗岩漿活動與金屬成礦作用
(二)痕量元素的測定
1.光譜、質譜法測定Cu、Rb、Nb、Ta、Hf、Pb、Bi、Th、U、Sn、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y
檢測依據:DZ/T 0223—2001。
步驟:稱取試樣0.0250 g於封閉溶樣器的Teflon內罐中,加入HF、HNO3;裝入鋼套中,於190℃保溫24 h,取出冷卻後,在電熱板上蒸干,加入HNO3再次封閉溶樣3 h,溶液轉入潔凈塑料瓶中,溶液使用ICP-MS測定。
方法精密度:選用不同基體和不同含量的國家一級地球化學標准物質進行測定,其方法精密度RSD<10%。
檢測儀器:等離子質譜ICP-MS(Excell)。
檢測下限:稀土元素0.05×10-6,其餘元素檢測下限見表1-1。
表1-1 部分元素等離子質譜ICP-MS檢測下限一覽表
2.X-熒光光譜法測定Zn、Sr、Zr、Ba
檢測依據:JY/T 016—1996。
步驟:稱取4 g樣品,均勻放入低壓聚乙烯塑料環中,置於壓力機上緩緩升壓將樣品壓製成試料片。標准樣品和被測樣品採用同樣的制樣方法。採用X-熒光光譜儀測定。
方法精密度:選用不同基體和不同含量的國家一級地球化學標准物質進行測定,其方法精密度RSD<5%。
檢測儀器:X-熒光光譜儀(RIX2100)。
檢測下限:<5×10-6。
3.Au的測定
檢測依據:DZG 20.03—1987。
步驟:稱取10 g樣品,用王水溶礦,然後用泡沫塑料吸附、硫脲解脫,採用石墨爐原子吸收測定。
儀器型號:原子吸收分光光度計(PE AA-100)。
檢測下限:0.0003×10-6。
4.Ag的測定
檢測依據:DZG 20.10—1990。
步驟:稱取0.5~1.0 g樣品,用HCl+HNO3+HClO4+HF分解,10%HCl介質,然後用MIBK萃取,採用石墨爐原子吸收測定。
方法精密度:RSD<15%。
儀器型號:原子吸收分光光度計(PE-3030)。
檢測下限:0.03×10-6。
(三)同位素測定
1.硫同位素
金屬硫化物的硫同位素樣品分析以Cu2O做氧化劑制備測試樣品,用MAT-251質譜儀測定,採用VCDT國際標准,分析精度好於±0.2‰。
2.鉛同位素
鉛同位素樣品分析流程為:① 稱取適量樣品放入聚四氟乙烯坩堝中,加入氫氟酸中、高氯酸溶樣。樣品分解後,將其蒸干,再加入鹽酸溶解蒸干,加入0.5NHBr溶液溶解樣品進行鉛的分離;② 將溶解的樣品溶解倒入預先處理好的強鹼性陰離子交換樹脂中進行鉛的分離,用0.5NHBr溶液淋洗樹脂,再用2NHCl溶液淋洗樹脂,最後用6NHCl溶液解脫,將解脫溶液蒸干備質譜測定;③ 用熱表面電離質譜法進行鉛同位素測量,儀器型號為ISOPROBE-T,分析精度對1 μg鉛含量其204Pb/206Pb低於0.05%,208Pb/206Pb一般不大於0.005%。對國際標樣NBS 981的測試結果在萬分之一,其中NBS 981標准值為:
內蒙古東烏珠穆沁旗岩漿活動與金屬成礦作用
測量值為:
內蒙古東烏珠穆沁旗岩漿活動與金屬成礦作用
以上測量精度以2σ計。
3.銣-鍶同位素
准確稱取0.1~0.2 g粉末樣品於低壓密閉溶樣罐中,准確加入銣-鍶稀釋劑,用混合酸(HF+HNO3+HClO4)溶解24 h。待樣品完全溶解後蒸干,加入6 mol/L的鹽酸轉為氯化物蒸干。用0.5 mol/L的鹽酸溶液溶解,離心分離,清液栽入陽離子交換柱〔φ 0.5 cm×15 cm,AG50W×8(H+)100~200目〕,用1.75 mol/L的鹽酸溶液淋洗銣,用2.5 mol/L的鹽酸溶液淋洗鍶,蒸干,然後質譜分析。
同位素分析採用ISOPROBE-T熱電離質譜計,單帶,M+,可調多法拉第接收器接收。質量分餾用86Sr/88Sr=0.1194校正,標准測量結果NBS987為0.710250±7。
4.釤-釹同位素
准確稱取0.1~0.2 g粉末樣品於低壓密閉溶樣罐中,准確加入釤-釹稀釋劑,用混合酸(HF+HNO3+HClO4)溶解24 h。待樣品完全溶解後蒸干,加入6 mol/L的鹽酸轉為氯化物蒸干。用0.5 mol/L的鹽酸溶液溶解,離心分離,清液栽入陽離子交換柱(φ 0.5 cm×15 cm,AG50W×8(H+)100~200目),用1.75 mol/L的鹽酸溶液和2.5 mol/L的鹽酸溶液淋洗基體元素和其他元素,用4 mol/L的鹽酸溶液淋洗輕稀土元素,蒸干。
釤-釹用P507萃淋樹脂分離,蒸干後轉為硝酸鹽,然後進行質譜分析。
同位素分析採用ISOPROBE-T熱電離質譜計,三帶,M+,可調多法拉第接收器接收。質量分餾用146Nd/144Nd=0.7219校正,標准測量結果SHINESTU為(0.512118±3)(標准值為0.512110)。
(四)SHRIMP U-Pb年齡測定
將野外採集的樣品破碎至80~120目,用水淘洗去粉塵後,先用磁鐵除去磁鐵礦等磁性礦物,再用重液選出鋯石,最後在雙目鏡下挑純。將鋯石樣品和實驗室標樣置於環氧樹脂內,研磨至鋯石露出一半,拋光、清洗製成樣品靶,以用於透反射、陰極發光研究以及SHRIMP U-Pb法年齡測定。陰極發光照像和SHRIMP U-Pb法年齡測定在中國地質科學院地質研究所北京離子探針中心完成。鋯石U-Pb分析選點以透反射和陰極發光圖像為依據,原則上選擇顆粒較大、自形、清晰鋯石的無包裹體、無裂紋區進行分析,SHRIMP分析的詳細流程和原理參見Williams et al.(1987)和宋彪等(2002,2006)的文獻。一次離子流強度約7.4 nA,加速電壓約10 kV,樣品靶上的離子束斑直徑約25~30 μm,質量解析度約5000(1%峰高)。應用澳大利亞國家地質標准局標准鋯石TEM(417 Ma)進行年齡校正。數據處理採用ISOPLOT 3.0程序(Ludwig,2003)。
⑦ 為什麼交變電流中求平均電動勢要乘匝數
在線圈產生感生電流時,線圈的總電動勢等於每一圈導線產生電動勢的總和,一般說來線圈裡每一匝的電動勢是相等,串聯起來的電動勢就等於平均電動勢乘以匝數。
⑧ 高中物理公式
高中物理公式總結
物理定理、定律、公式表
一、質點的運動(1)------直線運動
1)勻變速直線運動
1.平均速度V平=s/t(定義式) 2.有用推論Vt2-Vo2=2as
3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0}
8.實驗用推論Δs=aT2 {Δs為連續相鄰相等時間(T)內位移之差}
9.主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。
註:
(1)平均速度是矢量;
(2)物體速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式;
(4)其它相關內容:質點、位移和路程、參考系、時間與時刻〔見第一冊P19〕/s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時速度〔見第一冊P24〕。
2)自由落體運動
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh
注:
(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動規律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下)。
(3)豎直上拋運動
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)
注:
(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負值;
(2)分段處理:向上為勻減速直線運動,向下為自由落體運動,具有對稱性;
(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。
二、質點的運動(2)----曲線運動、萬有引力
1)平拋運動
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.豎直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.豎直方向位移:y=gt2/2
5.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向與水平夾角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
註:
(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通常可看作是水平方向的勻速直線運與豎直方向的自由落體運動的合成;
(2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關;
(3)θ與β的關系為tgβ=2tgα;
(4)在平拋運動中時間t是解題關鍵;(5)做曲線運動的物體必有加速度,當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。
2)勻速圓周運動
1.線速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期與頻率:T=1/f 6.角速度與線速度的關系:V=ωr
7.角速度與轉速的關系ω=2πn(此處頻率與轉速意義相同)
8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);轉速(n):r/s;半徑®:米(m);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
註:
(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;
(2)做勻速圓周運動的物體,其向心力等於合力,並且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。
3)萬有引力
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質量無關,取決於中心天體的質量)}
2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m),M:天體質量(kg)}
4.衛星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步衛星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:
(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;
(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等;
(3)地球同步衛星只能運行於赤道上空,運行周期和地球自轉周期相同;
(4)衛星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
(5)地球衛星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9km/s。
三、力(常見的力、力的合成與分解)
1)常見的力
1.重力G=mg (方向豎直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點在重心,適用於地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢復形變方向,k:勁度系數(N/m),x:形變數(m)}
3.滑動摩擦力F=μFN {與物體相對運動方向相反,μ:摩擦因數,FN:正壓力(N)}
4.靜摩擦力0≤f靜≤fm (與物體相對運動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力)
5.萬有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它們的連線上)
6.靜電力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N•m2/C2,方向在它們的連線上)
7.電場力F=Eq (E:場強N/C,q:電量C,正電荷受的電場力與場強方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ為B與L的夾角,當L⊥B時:F=BIL,B//L時:F=0)
9.洛侖茲力f=qVBsinθ (θ為B與V的夾角,當V⊥B時:f=qVB,V//B時:f=0)
注:
(1)勁度系數k由彈簧自身決定;
(2)摩擦因數μ與壓力大小及接觸面積大小無關,由接觸面材料特性與表面狀況等決定;
(3)fm略大於μFN,一般視為fm≈μFN;
(4)其它相關內容:靜摩擦力(大小、方向)〔見第一冊P8〕;
(5)物理量符號及單位B:磁感強度(T),L:有效長度(m),I:電流強度(A),V:帶電粒子速度(m/s),q:帶電粒子(帶電體)電量(C);
(6)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。
2)力的合成與分解
1.同一直線上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(餘弦定理) F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)
註:
(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;
(2)合力與分力的關系是等效替代關系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作圖法求解,此時要選擇標度,嚴格作圖;
(4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負號表示力的方向,化簡為代數運算。
四、動力學(運動和力)
1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止
2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}
3.牛頓第三運動定律:F=-F´{負號表示方向相反,F、F´各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區別,實際應用:反沖運動}
4.共點力的平衡F合=0,推廣 {正交分解法、三力匯交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN<G {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.牛頓運動定律的適用條件:適用於解決低速運動問題,適用於宏觀物體,不適用於處理高速問題,不適用於微觀粒子〔見第一冊P67〕
注:平衡狀態是指物體處於靜止或勻速直線狀態,或者是勻速轉動。
五、振動和波(機械振動與機械振動的傳播)
1.簡諧振動F=-kx {F:回復力,k:比例系數,x:位移,負號表示F的方向與x始終反向}
2.單擺周期T=2π(l/g)1/2 {l:擺長(m),g:當地重力加速度值,成立條件:擺角θ<100;l>>r}
3.受迫振動頻率特點:f=f驅動力
4.發生共振條件:f驅動力=f固,A=max,共振的防止和應用〔見第一冊P175〕
5.機械波、橫波、縱波〔見第二冊P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過程中,一個周期向前傳播一個波長;波速大小由介質本身所決定}
7.聲波的波速(在空氣中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(聲波是縱波)
8.波發生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大
9.波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恆定、振幅相近、振動方向相同)
10.多普勒效應:由於波源與觀測者間的相互運動,導致波源發射頻率與接收頻率不同{相互接近,接收頻率增大,反之,減小〔見第二冊P21〕}
註:
(1)物體的固有頻率與振幅、驅動力頻率無關,取決於振動系統本身;
(2)加強區是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處,減弱區則是波峰與波谷相遇處;
(3)波只是傳播了振動,介質本身不隨波發生遷移,是傳遞能量的一種方式;
(4)干涉與衍射是波特有的;
(5)振動圖象與波動圖象;
(6)其它相關內容:超聲波及其應用〔見第二冊P22〕/振動中的能量轉化〔見第一冊P173〕。
六、沖量與動量(物體的受力與動量的變化)
1.動量:p=mv {p:動量(kg/s),m:質量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}
3.沖量:I=Ft {I:沖量(N•s),F:恆力(N),t:力的作用時間(s),方向由F決定}
4.動量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動量變化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.動量守恆定律:p前總=p後總或p=p』´也可以是m1v1+m2v2=m1v1´+m2v2´
6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系統的動量和動能均守恆}
7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:損失的動能,EKm:損失的最大動能}
8.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰後連在一起成一整體}
9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發生彈性正碰:
v1´=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2´=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推論-----等質量彈性正碰時二者交換速度(動能守恆、動量守恆)
11.子彈m水平速度vo射入靜止置於水平光滑地面的長木塊M,並嵌入其中一起運動時的機械能損失
E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對 {vt:共同速度,f:阻力,s相對子彈相對長木塊的位移}
註:
(1)正碰又叫對心碰撞,速度方向在它們「中心」的連線上;
(2)以上表達式除動能外均為矢量運算,在一維情況下可取正方向化為代數運算;
(3)系統動量守恆的條件:合外力為零或系統不受外力,則系統動量守恆(碰撞問題、爆炸問題、反沖問題等);
(4)碰撞過程(時間極短,發生碰撞的物體構成的系統)視為動量守恆,原子核衰變時動量守恆;
(5)爆炸過程視為動量守恆,這時化學能轉化為動能,動能增加;(6)其它相關內容:反沖運動、火箭、航天技術的發展和宇宙航行〔見第一冊P128〕。
七、功和能(功是能量轉化的量度)
1.功:W=Fscosα(定義式){W:功(J),F:恆力(N),s:位移(m),α:F、s間的夾角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物體的質量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a與b高度差(hab=ha-hb)}
3.電場力做功:Wab=qUab {q:電量(C),Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab=φa-φb}
4.電功:W=UIt(普適式) {U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時間(s)}
5.功率:P=W/t(定義式) {P:功率[瓦(W)],W:t時間內所做的功(J),t:做功所用時間(s)}
6.汽車牽引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬時功率,P平:平均功率}
7.汽車以恆定功率啟動、以恆定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)
8.電功率:P=UI(普適式) {U:電路電壓(V),I:電路電流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:電熱(J),I:電流強度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.動能:Ek=mv2/2 {Ek:動能(J),m:物體質量(kg),v:物體瞬時速度(m/s)}
12.重力勢能:EP=mgh {EP :重力勢能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢能面起)}
13.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)(從零勢能面起)}
14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力對物體做的總功,ΔEK:動能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.機械能守恆定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等於物體重力勢能增量的負值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉化多少;
(2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做負功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功);
(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢能減少
(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(見2、3兩式);(5)機械能守恆成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動能和勢能之間的轉化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢能E=kx2/2,與勁度系數和形變數有關。
八、分子動理論、能量守恆定律
1.阿伏加德羅常數NA=6.02×1023/mol;分子直徑數量級10-10米
2.油膜法測分子直徑d=V/s {V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積(m)2}
3.分子動理論內容:物質是由大量分子組成的;大量分子做無規則的熱運動;分子間存在相互作用力。
4.分子間的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,F分子力表現為斥力
(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子勢能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表現為引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子勢能≈0
5.熱力學第一定律W+Q=ΔU{(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內能的方式,在效果上是等效的),
W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),ΔU:增加的內能(J),涉及到第一類永動機不可造出〔見第二冊P40〕}
6.熱力學第二定律
克氏表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化(熱傳導的方向性);
開氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量並把它全部用來做功,而不引起其它變化(機械能與內能轉化的方向性){涉及到第二類永動機不可造出〔見第二冊P44〕}
7.熱力學第三定律:熱力學零度不可達到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈;
(2)溫度是分子平均動能的標志;
3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最小;
(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W<0;溫度升高,內能增大ΔU>0;吸收熱量,Q>0
(6)物體的內能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對於理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零;
(7)r0為分子處於平衡狀態時,分子間的距離;
(8)其它相關內容:能的轉化和定恆定律〔見第二冊P41〕/能源的開發與利用、環保〔見第二冊P47〕/物體的內能、分子的動能、分子勢能〔見第二冊P47〕。
九、氣體的性質
1.氣體的狀態參量:
溫度:宏觀上,物體的冷熱程度;微觀上,物體內部分子無規則運動的劇烈程度的標志,
熱力學溫度與攝氏溫度關系:T=t+273 {T:熱力學溫度(K),t:攝氏溫度(℃)}
體積V:氣體分子所能占據的空間,單位換算:1m3=103L=106mL
壓強p:單位面積上,大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產生持續、均勻的壓力,標准大氣壓:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.氣體分子運動的特點:分子間空隙大;除了碰撞的瞬間外,相互作用力微弱;分子運動速率很大
3.理想氣體的狀態方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恆量,T為熱力學溫度(K)}
注:
(1)理想氣體的內能與理想氣體的體積無關,與溫度和物質的量有關;
(2)公式3成立條件均為一定質量的理想氣體,使用公式時要注意溫度的單位,t為攝氏溫度(℃),而T為熱力學溫度(K)。
十、電場
1.兩種電荷、電荷守恆定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等於元電荷的整數倍
2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}
4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強電場的場強E=UAB/d {UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}
6.電場力:F=qE {F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}
9.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}
10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}
11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢能的增量等於電場力做功的負值)
12.電容C=Q/U(定義式,計算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數)
常見電容器〔見第二冊P111〕
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下)
類平 垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
拋運動 平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規律:原帶異種電荷的先中和後平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發終止於負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
(3)常見電場的電場線分布要求熟記〔見圖[第二冊P98];
(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關;
(5)處於靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直於導體表面,導體內部合場強為零,導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布於導體外表面;
(6)電容單位換算:1F=106μF=1012PF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相關內容:靜電屏蔽〔見第二冊P101〕/示波管、示波器及其應用〔見第二冊P114〕等勢面〔見第二冊P105〕。
十一、恆定電流
1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內通過導體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R {I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V),R:導體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω•m),L:導體的長度(m),S:導體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內+U外
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導體的電流(A),R:導體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由於I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/並聯 串聯電路(P、U與R成正比) 並聯電路(P、I與R成反比)
電阻關系(串同並反) R串=R1+R2+R3+ 1/R並=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關系 I總=I1=I2=I3 I並=I1+I2+I3+
電壓關系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3
功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+
⑨ 求XRD定量分析方法
XRD定量分析方法
從內標方程或外標方程的應用,我們可以了解到有可能也有必要建立一種標准化的比強度資料庫以便隨時都能夠利用X射線衍射儀的強度數據進行物相的定量測定。如今JCPDS協會約定以剛玉(α- Al2O3)為參考物質,以各物相的最強線對於剛玉的最強線的比強度I/Icol為「參考比強度」(RIR),並將RIR列為物質的多晶X射線衍射的基本數據收入PDF卡片中。雖然目前收集的RIR還不夠豐富,但是RIR資料庫的建立對於廣泛地應用多晶X射線衍射進行物相定量分析是有很大意義的。根據RIR的定義可知,其數據值可以由理論計算或通過實驗直接測定得到。目前除剛玉外,美國NBS還推薦了若干種其它物質(如紅鋅礦(ZnO),金紅石(TiO2),Cr2O3以及CeO3等)作為可供選擇的參考物質。一種物質對於不同參考物質的RIR,均可換算成相對於剛玉的RIR,因為這些參考物對剛玉的RIR都是已知的。
以內標方程或外標方程為基礎的實用的X射線衍射物相定量方法,都屬比強度法,這類方法的前提是必須有比強度數據,也就是必須要有被測定物相的純樣品(所謂標准樣品)。而這個要求有時是很難實現的,因為一些物相根本無法得到可供比強度測定用的純樣品。因此,在(6.6)式的基礎上還發展了其它幾種方法,這些方法不要求事先准備標准樣品,例如無標樣法、吸收/衍射直接定量法、微量直接定量法和Compton散射校正法等,但是這些方法都不如比強度法應用普遍。
X射線衍射物相定量方法能對樣品中各組成物相進行直接測定,適用范圍很廣,但其缺點是由於衍射強度一般較弱,所以樣品中的少量物相不易檢出,即方法的靈敏度不高,對吸收系數大的樣品則更不靈敏,在目前普通衍射用X射線發生器的功率條件下,一般說來最低檢出限不會優於1%。
⑩ 色彩旋轉原理
色彩知識
五光十色、絢麗繽紛的大千世界裡,色彩使宇宙萬物充滿情感顯得生機勃勃。色彩作為一種最普遍的審美形式,存在於我們日常生活的各個方面。衣、食、住、行、用,人們幾乎無所不包,無時不在地與色彩發生著密切的關系。
人的感覺是認識的開端。客觀世界的光和聲作用於感覺器官,通過神經系統和大腦的活動,我們就有了感覺,就對外界事物與現象有了認識。色彩是與人的感覺(外界的刺激)和人的知覺(記憶、聯想、對比…)聯系在一起的。色彩感覺總是存在於色彩知覺之中,很少有孤立的色彩感覺存在。
人的色彩感覺信息傳輸途徑是光源、彩色物體、眼睛和大腦,也就是人們色彩感覺形成的四大要素。這四個要素不僅使人產生色彩感覺,而且也是人能正確判斷色彩的條件。在這四個要素中,如果有一個不確實或者在觀察中有變化,就不能正確地判斷顏色及顏色產生的效果。
光源的輻射能和物體的反射是屬於物理學范疇的,而大腦和眼睛卻是生理學研究的內容,但是色彩永遠是以物理學為基礎的,而色彩感覺總包含著色彩的心理和生理作用的反映,使人產生一系列的對比與聯想。
美國光學學會(Optical Society of America)的色度學委員會曾經把顏色定義為:顏色是除了空間的和時間的不均勻性以外的光的一種特性,即光的輻射能刺激視網膜而引起觀察者通過視覺而獲得的景象。在我國國家標准GB5698-85中,顏色的定義為:色是光作用於人眼引起除形象以外的視覺特性。根據這一定義,色是一種物理刺激作用於人眼的視覺特性,而人的視覺特性是受大腦支配的,也是一種心理反映。所以,色彩感覺不僅與物體本來的顏色特性有關,而且還受時間、空間、外表狀態以及該物體的周圍環境的影響,同時還受各人的經歷、記憶力、看法和視覺靈敏度等各種因素的影響。
色彩是源於自然,但人類結合了大自然色彩的啟示和自然或人工色料,使得我們的生活更加多彩多姿。
色彩混合
A:原色理論
三原色,所謂三原色,就是指這三種色中的任意一色都不能由另外兩種原色混合產生,而其他色可由這三色按照一定的比例混合出來,色彩學上將這三個獨立的色稱為三原色。
B:混色理論
色彩的混合分為加法混合和減法混合,色彩還可以在進入視覺之後才發生混合,稱為中性混合。
(一)加法混合
加法混合是指色光的混合,兩種以上的光混合在一起,光亮度會提高,混合色的光的總亮度等於相混各色光亮度之和。色光混合中,三原色是朱紅、翠綠、藍紫。這三色光是不能用其它別的色光相混而產生的。而:
朱紅光+翠綠光=黃色光
翠綠光+藍紫光=藍色光
藍紫光+朱紅光=紫紅色光
黃色光、藍色光、紫色光為間色光。
如果只通過兩種色光混合就能產生白色光,那麼這兩種光就是互為補色。例如:朱紅色光與藍色光;翠綠色光與紫色光;藍紫色光與黃色光。
(二)減法混合
減法混合主要是指的色料的混合。
白色光線透過有色濾光片之後,一部分光線被反射而吸收其餘的光線,減少掉一部分輻射功率,最後透過的光是兩次減光的結果,這樣的色彩混合稱為減法混合。一般說來,透明性強的染料,混合後具有明顯的減光作用。
減法混合的三原色是加法混合的三原色的補色,即:翠綠的補色紅(品紅)、藍紫的補色黃(淡黃)、朱紅的補色藍(天藍)。用兩種原色相混,產生的顏色為間色:
紅色+藍色=紫色
黃色+紅色=橙色
黃色+藍色=綠色
如果兩種顏色能產生灰色或黑色,這兩種色就是互補色。三原色按一定的比例相混,所得的色可以是黑色或黑灰色。在減法混合中,混合的色越多,明度越低,純度也會有所下降。
(三)中性混合
中性混合是基於人的視覺生理特徵所產生的視覺色彩混合,而並不變化色光或發光材料本身,混色效果的亮度既不增加也不減低,所以稱為中性混合。
有兩種視覺混合方式:
A:顏色旋轉混合:把兩種或多種色並置於一個圓盤上,通過動力令其快速旋轉,而看到的新的色彩。顏色旋轉混合效果在色相方面與加法混合的規律相似,但在明度上卻是相混各色的平均值。
B:空間混合:將不同的顏色並置在一起,當它們在視網膜上的投影小到一定程度時,這些不同的顏色刺激就會同時作用到視網膜上非常鄰近的部位的感光細胞,以致眼睛很難將它們獨立地分辨出來,就會在視覺中產生色彩的混合,這種混合稱空間混合。
色彩基礎
要理解和運用色彩,必須掌握進行色彩歸納整理的原則和方法。而其中最主要的是掌握色彩的屬性。
色彩,可分為無彩色和有彩色兩大類。前者如黑、白。灰,後者如紅、黃.藍等七彩。
有彩色就是具備光譜上的某種或某些色相,統稱為彩調。與此反,無彩色就沒有彩調。
無彩色有明有暗,表現為白、黑,也稱色調。有彩色表現很復雜,但可以用三組特微值來確定。其一是彩調,也就是色相;其二是明暗,也就是明度;其三是色強,也就是純度、彩度。明度、彩度確定色彩的狀態。稱為色彩的三屬性。明度和色相合並為二線的色狀態,稱為色調。有些人把明度理解為色調,這是不全面的。
明度
談到明度,宜從無彩色人手,因為無彩色只有一維,好辯的多。(圖)最亮是白,最暗是黑.以及黑白之間不同程度的灰,都具有明暗強度的表現。若按一定的間隔劃分,就構成明暗尺度。有彩色即靠自身所具有的明度值,也靠加減灰、白調來調節明暗。
日本色研配色體系(P.C.C·S·)用九級,門塞兒則用十一級來表示明暗,兩者都用一連串數字表示明度的速增。物體表面明度,和它表面的反射率有關。反射的多,吸收得少,便是亮的;相反便是暗的。只有百分之百反射的光線,才是理想的白,百分之百吸收光線,便是理想的黑。事買上我們周圍沒有這種理想的現象,因此人們常常把最近乎理想的白的硫化鎂結晶表面,作為白的標准。在P.C.C.S.制中,黑為』1,灰調順次是2.4.3.5、4.5. 5.5、 6.5、 7.5、 8.5,白就是9.5。越靠向白,亮度越高,越靠向黑,亮度越低。通俗的劃分,有最高、高、略高、中、略低、低、最低七級。在九級中間,如果加上它們的分界級,即 2、 3、 4、 5、 6、 7. 8、 9,便得十七個亮度級。
有彩色的明暗,其純度的明度,以無彩色灰調的相應明度來表示其相應的明度值。明度一般採用上下垂直來標示。最上方的是白,最下方是黑,然後按感覺的發調差級,排入灰調。『這一表明明暗的垂直軸,稱無彩色軸,是色立體的中軸。
色相
有彩色就是包含了彩調,即組、黃、藍等幾個色族,這些色族便叫色相。
最初的基本色相為:紅、橙、黃、綠、藍、紫。在各色中間加插一兩個中間色,其頭尾色相,按光譜順序為:紅、橙紅、黃橙、黃、黃綠、綠、綠藍、藍綠、藍、藍紫,紫。紅紫、紅和紫中再加個中間色,可制出十二基本色相。
這十二色相的彩調變化,在光譜色感上是均勻的。如果進一步再找出其中間色,便可以得到二十四個色相。如果再把光譜的紅、橙黃、綠、藍、紫諸色帶圈起來,在紅和紫之間插入半幅,構成環形的色相關系,便稱為色相環。基本色相間取中間色,即得十二色相環。再進一步便是二十四色相環。在色相環的圓圈裡,各彩調按不同角度排列,則十二色相環每一色相間距為30度。二十四色相環每一色相間距為15度。
P.C.C.s制對色相製作了較規則的統一名稱和符號。其中紅、橙、黃、綠、藍、紫,指的是其「正」色(當然,所謂正色的理解,各地習慣未盡相同)。正色用單個大寫字母表示,等量混色用並列的兩個大寫字母表示,不等量混色,主要用大寫字母,到色用小寫字母。唯一例外的是藍紫用V而不用BP。V是紫羅蘭的首字母,為色相編上字母作為標記,便於正確運用而又便於初學記憶。
日本人以這樣來劃分並定色名,顯然是和門塞爾的十色相,二十色相配合的。門塞爾系統是以紅、黃、綠、藍、紫五色為基本色,把它稱作黃紅。因此P、C、C、S制的二十四色便也歸為十類,
彩度
一種色相彩調,也有強弱之分。拿正紅來說,有鮮艷無雜質的純紅,有澀而像干殘的「凋玫瑰」,也有較淡薄的粉紅。它們的色相都相同,但強弱不一,一般稱為(Sa+ura+lOn)或色品。彩度常用高低來指述,彩度越高,色越純,越艷;彩度越低,色越澀,越濁。純色是彩度最高的一級。
表示彩度,一般用水平橫軸.以無彩色豎軸為點,在色相環某一色相方向伸展開去,按彩度由低至高分作若干級, P、 C、 C、 S制便分九級,以S為其標度單位。最低為IS。
最高為g S。越靠近無彩豎軸,彩度便越低。無彩軸上沒有一點兒彩調,可說彩度為O S。離無彩軸遠則彩度高,端點便是純色,亦即是光譜上該色之色相。
彩度是這樣分級的:按純度的亮度,尋找其對應的灰調,分九等份(依感覺),逐一加入純色中,同時逐一扣去約色的一份。於是便得到純色的八個連續的彩度。 5 S是扣去4/9純色加入了4/9的灰量;ISG是扣去8/9純度,加入了8/9純色,加入了8/9灰量.通俗的分法,與九級彩度相對應。用高、略高、中、略低、低五級來標示。
立體色標
我們把以上在白光下混合所得的明度、色相和彩色組織起來,選由下而上,在每一橫斷面上的色標都相同,上橫斷面上的色標較下橫斷面上色標的明度高。再由黑、白、灰作為中心軸,中心而外,·使同一圓柱上,色標的純度都相同,外圓柱上的比內圓柱上的純度高。再隊中心軸向外,每一縱斷面上色標的色相都相同,使不同縱斷面的色相不同的紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等色相自環中心軸依時針順序而列,這樣就把數以千計的色標嚴整地組織起來,成為立體色標。目前影響較大的立體色標是奧斯特華色標和門塞爾色標。
色彩的表示方法、牛頓色環與色立體
一、色彩的表示方法
色彩的種類繁多,正常人眼可分辨的顏色種類可達幾十萬種以上,而用測色器則可以分辨出一百萬種以上的顏色。為了正確的表達和應用色彩,每種色彩都用一個名稱來表示,這種方法叫色名法,色名法有自然色名法和系統化色名法兩種:
自然色名法:
用自然界景物色彩的方法為自然色名法,使用自然景色、植物、動物、礦物色彩,例如:海藍色,寶石藍,栗色,桔黃色,象牙白、蛋青色等等。
系統色名法:
系統化色名法是在色相加修飾語的基礎上,再加上明度和純度的修飾語。通過色調的傾向以及明度和純度的修飾就比較精確了。國際顏色協會(ISCC)和美國國家標准局共同確定並頒布了267個適用於非發光物質的標准顏色名稱(簡稱ISCC-NBS色名)。
二、牛頓色環與色立體
牛頓色環
英國科學家牛頓在1666年發現,把太陽光經過三棱鏡折射,然後投射到白色屏幕上,會顯出一條象彩虹一樣美麗的色光帶譜,從紅開始,依次接臨的是橙、黃、綠、青、藍、紫七色。
在牛頓色相環上,表示著色相的序列以及色相間的相互關系。如果將圓環進行六等分,每一份里分別填入紅、橙、黃、綠、青、紫六個色相,那麼他們之間表示著三原色、三間色、鄰近色、對比色、互補色等相互關系。牛頓色環為後來的表色體系的建立奠定了一定的理論基礎,在此基礎上又發展成10色相環、12色相環、24色相環、100色相等。
牛頓色環的發明雖然建立了色彩的色相關繫上的表示方法,但是色彩的基本屬性還有明度與純度。顯然,二維的平面是無法表達三個因素的,所謂色立體,就是藉助於三維空間的模式來表示色相、明度、純度關系的一些表色方法。
色立體
所謂色立體,即是把色彩的三屬性,有系統的排列組合成一個立體形狀的色彩結構。色立體對於整體色彩的整理、分類、表示、記述以及色彩的觀察、表達及有效應用,都有很大的幫助。
色立體的基本結構,即以明度階段為中心垂直軸,往上明度漸高,以白色為頂點,往下明度漸低,直到黑色為止。其次由明度軸向外做出水平方向的彩度階段,愈接近明度軸,彩度愈低;愈遠離明度軸,彩度愈高。
各明度階段都有同明度的彩度階段向外延伸,因此,構成某一種色相的(等色相面)。以明度階段為中心軸,將各色相的(等色相面),依紅、橙、黃、綠……等順序排列成一放射狀的結構,便形成所謂的色立體。
色彩對比
色彩對比
生活中的色彩往往不是單獨存在。我們觀察色彩時,或是在一定背景中觀察,或是幾種色彩並列,或是先看某種色彩再看另一種色彩,等等。這樣所看到的色彩就會發生變化,形成色彩對比現象,影響心理感覺。
1、色彩對比
在色彩對比的狀態下,由於相互作用的緣故,與單獨見到的色彩是不一樣。這種現象是由是視覺殘像引起的。當我們短時間注視某一色彩圖形後,再看白色背景時,會出現色相、明度關系大體相仿的補色圖形。如果背景是有色彩的,殘像色就與背景色混色。並置色的情況下,就出現相互影響的情況。因此,當我們進行配色設計時。就應當考慮到由於補色殘像下形成的視覺效果,並作出相應的處理。
同時對比和繼時對比
當兩種或兩種以上色彩並致配色時,相鄰兩色會互相影響,這種對比稱為同時對比。其對比效果主要是:在色相上,彼此把自己的補色加到另一方色彩上,兩色越接近補色,對比越強烈;在明度上上,明度高的越高,明度低的越低;越接近交界線,影響越強烈,並引起色彩滲漏現象。
當看了一種色彩再看一種色彩時,會把前一種色彩的補色加到後一種色彩上,這種對比稱為繼時對比。例如看了綠色再看黃色時,黃色就有鮮紅的感覺。
邊緣對比
兩種顏色對比時,在兩種顏色的邊緣部分對比效果最強烈,這種現象稱為邊緣對比。尤其是兩種顏色互為補色時候,對比更強烈。
如圖,紅色和綠色是補色關系,形成強烈的對比,兩色的邊緣感覺帶有一種耀眼的邊線,實際上是沒有邊線的。這就是強烈對比產生的錯覺。
在設計中要緩和這種對比通常採用漸變、加白邊、或加陰影等辦法。
色相對比
在色彩三屬性中以色相差異為主形成的對比稱為色相對比。
明度對比
在色彩三屬性中以明度的差異形成的對比稱為明度對比。明度高的會顯得明亮,明度低的會顯得更暗。例如同一明度的色彩,在白底上會顯得暗,而在黑色背景上卻顯得更亮。
純度對比
在色彩三屬性中以純度差異形成的對比稱為純度對比。同一純度的顏色,在幾乎等明度、等色相而純度不同的兩種顏色背景上時,在純度低的背景色上的會顯得鮮艷一些,而在純度高的背景色上會顯得灰濁。
以上對比在實際應用中單獨存在的情況比較少,往往是兩種或者更多種對比同時存在,只是主次強弱不同而已。同時對比
結果使相鄰之色改變原來的性質,都帶有相鄰色的補色光。
例如: 同一灰色在黑底上發亮,在白底上變深。
同一黑色在紅底上呈綠灰味,在綠底上呈紅灰味,在綠底上呈紅灰味,在紫底上呈黃灰味,在黃底上呈紫灰味。
同一灰色在紅、橙、黃、綠、青、紫底上都稍帶有背景色的補色味紅與紫並置,紅傾向於橙,紫傾向於藍。相鄰之色都傾向於將對方推向自己的補色方向 紅與綠並置,紅更覺其紅,綠更覺其綠。
色彩同時對比,在交界處更為明顯,這種現象又稱為邊緣對比。現將色彩同時對比的規律歸納如下:
1、亮色與暗色相鄰,亮者更亮,暗者更暗;灰色與艷色並置,艷者更艷灰者更灰;冷色與暖色並置,冷者更冷、暖者更暖。 2、不同色相相鄰時,都傾向於將對方推向自己的補色。3、補色相鄰時,由於對比作用強烈,各自都增加了補色光,色彩的鮮明度也同時增加。4、同時對比效果,隨著純度增加而增加,同時以相鄰交界之處即邊緣部分最為明顯。5、同時對比作用只有在色彩相鄰時才能產生,其中以一色包圍另一色時效果最為醒目
強化同時對比效果的方法: (1)提高對比色彩的純度,強化純度對比作用;(2)使對比之色建立補色關系,強化色相對比作用 (3)擴大面積對比關系,強化面積對比作用。
抑制的方法:
(1)改變純度,提高明度,緩和純度對比作用;
(2)破壞互補關系,避免補色強烈對比;
(3)採用間隔、漸變的方法,緩沖色彩對比作用;
(4)縮小面積對比關系,建立面積平衡關系。
例如:橙色底上配青灰能強化同時對比作用;而橙色底上配黃灰就能抑制同時對比作用。
伊頓在《色彩藝術》中指出:「連續對比與同時對比說明了人類的眼睛只有在互補關系建立時,才會滿足或處於平衡。」「視覺殘像的現象和同時性的效果,兩者都表明了一個值得注意的生理上的事實,即視力需要有相應的補色來對任何特定的色彩進行平衡,如果這種補色沒有出現,視力還會自動地產生這種補色。」「互補色的規則是色彩和諧布局的基礎,因為遵守這種規則便會在視覺中建立精確的平衡。」伊頓提出的「補色平衡理論」揭示了一條色彩構成的基本規律,對色彩藝術實踐具有十分重要的指導意義。如果色彩構成過分暖昧而缺少生氣時,那麼互補色的選擇是十分有效的配色方法,無論是舞台環境色彩對人物的烘托和氣氛的渲染,還是商品廣告及陳列等等,巧妙地運用互補色構成,是提高藝術感染力的重要手段。
「補色平衡理論」在醫療實踐中已被廣泛採用。根據視覺色彩互補平衡的原理,醫院手術室、手術台、外科醫生護士的衣服一般都採用綠色,這不僅因為綠色是中性的溫和之色,更重要的是綠色能減輕外科醫生因手術中長時間受到鮮紅血液的刺激引起的視覺疲勞,避免發生視覺殘像而影響手術正常進行。
色彩的前進與後退感
色彩具有前進、後退感是色彩設計者共同感興趣的問題。從生理學上講,人眼晶狀體的調節,對於距離的變化是非常精密和靈敏的,但是它總是有一定的限度,對於波長微小的差異就無法正確調節。眼睛在同一距離觀察不同波長的色彩時,波長長的暖色如紅、橙等色,在視網膜上形成內側映像;波長短的冷色如藍、紫等色,則在視網膜上形成外側映像。因此暖色好像在前進,冷色好像在後退。
色彩的前進、後退感除與波長有關,還與色彩對比的知覺度有關,凡對比度強的色彩具有前進感,對比度弱的色彩具有後退感;膨脹的色彩具有前進感,收縮的色彩具有後退感;明快的色彩具有前進感,曖昧的色彩具有後退感;高純度之色具有前進感,低純度之色具有後退感。色彩的前進、後退感形成的距離錯視原理,在繪畫中常被用來加強畫面空間層次,如畫面背景或天空退遠可選擇冷色,色彩對比度也應減弱;為了使前景或主體突出應選擇暖色,色彩對比度也應加強。
色彩表情
色彩的表情
無論是有彩色還是無彩色,都有自己的表情特徵,每一種色相當它的純度和明度發生變化,或者處於不同的顏色搭配關系時,顏色的表情也就隨之改變了。因此 要想說出各種顏色的表情特徵,就像要說出世界上每個人的性格特徵一樣困難,然而對於典型的性格,我們還是可以作出一些描述。
紅色Red
紅色是熱烈、沖動、強有力的色彩,它能使肌肉的機能和血液循環加快。由於紅色容易引起注意,所以在各種媒體中也被廣泛的利用,除了具有較佳的明視效果之外,更被用來傳達有活力,積極,熱誠,溫暖,前進等涵義的企業形象與精神,另外紅色也常用來作為警告,危險,禁止,防火等標示用色,人們在一些場合或物品上,看到紅色標示時,常不必仔細看內容,及能了解警告危險之意,在工業安全用色中,紅色即是警告,危險,禁止,防火的指定色。
大紅色一般用來醒目,如紅旗、萬綠叢中一點紅;淺紅色一般較為溫柔、幼嫩,如:新房的布置、孩童的衣飾等;深紅色一般可以作襯托,有比較深沉熱烈的感覺。
紅色與淺黃色最為匹配,大紅色與綠色、橙色、藍色(尤其是深一點的藍色)相斥,與奶黃色、灰色為中性搭配。
橙色 Orange
橙色是歡快活潑的光輝色彩,是暖色系中最溫暖的色,它使人聯想到金色的秋天,豐碩的果實,是一種富足、快樂而幸福的顏色。橙色稍稍混入黑色或白色,會變成一種穩重、含蓄又明快的暖色,但混入較多的黑色,就成為一種燒焦的色;橙色中加入較多的白色會帶來一種甜膩的感覺。
橙色明視度高,在工業安全用色中,橙色即是警戒色,如火車頭,登山服裝,背包,救生衣等,橙色一般可作為喜慶的顏色,同時也可作富貴色,如皇宮里的許多裝飾。橙色可作餐廳的布置色,據說在餐廳里多用橙色可以增加食慾。
橙色與淺綠色和淺藍色相配,可以構成最響亮、最歡樂的色彩。橙色與淡黃色相配有一種很舒服的過渡感。橙色一般不能與紫色或深藍色相配,這將給人一種不幹凈、晦澀的感覺。由於橙色非常明亮刺眼,有時會使人有負面低俗的意象,這種狀況尤其容易發生在服飾的運用上,所以在運用橙色時,要注意選擇搭配的色彩和表現方式,才能把橙色明亮活潑具有口感的特性發揮出來。
黃色 Yellow
黃色的燦爛、輝煌,有著太陽般的光輝,象徵著照亮黑暗的智慧之光。黃色有著金色的光芒,有象徵著財富和權利,它是驕傲的色彩。在工業用色上,黃色常用來警告危險或提醒注意,如交通標志上的黃燈,工程用的大型機器,學生用雨衣,雨鞋等,都使用黃色。黃色在黑色和紫色的襯托下可以達到力量的無限擴大,淡淡的粉紅色也可以像少女一樣將黃色這驕傲的王子征服。黃色與綠色相配,顯得很有朝氣,有活力;黃色與藍色相配,顯得美麗、清新;淡黃色與深黃色相配顯得最為高雅。
淡黃色幾乎能與所有的顏色相配,但如果要醒目,不能放在其它的淺色上,尤其是白色,因為它將是你什麼也看不見。深黃色一般不能與深紅色及深紫色相配,也不適合與黑色相配,因為它會使人感到晦澀和垃圾箱的感覺。
綠色 Green
在商業設計中,綠色所傳達的清爽,理想,希望,生長的意象,符合了服務業,衛生保健業的訴求,在工廠中為了避免操作時眼睛疲勞,許多工作的機械也是採用綠色,一般的醫療機構場所,也常採用綠色來作空間色彩規劃即標示醫療用品。
鮮艷的綠色是一種非常美麗、優雅的顏色,它生機勃勃,象徵著生命。綠色寬容、大度,幾乎能容納所有的顏色。綠色的用途極為廣闊,無論是童年、青年、中年、還是老年,使用綠色決不失其活潑、大方。在各種繪畫、裝飾中都離不開綠色,綠色還可以作為一種休閑的顏色。
綠色中滲入黃色為黃綠色,它單純、年輕;綠色中滲入藍色為藍綠色,它清秀、豁達。含灰的綠色,仍是一種寧靜、平和的色彩,就像暮色中的森林或晨霧中的田野。深綠色和淺綠色相配有一種和諧、安寧的感覺;綠色與白色相配,顯得很年輕;淺綠色與黑色相配,顯得美麗、大方。綠色與淺紅色相配,象徵著春天的到來。但深綠色一般不與深紅色及紫紅色相配,那樣會有雜亂、不潔之感。
藍色 Blue
藍色是博大的色彩,天空和大海這遼闊的景色都呈蔚藍色。藍色是永恆的象徵,它是最冷的色彩。純凈的藍色表現出一種美麗、文靜、 理智、安祥與潔凈。
由於藍色沉穩的特性,具有理智,准確的意象,在商業設計中,強調科技,效率的商品或企業形象,大多選用藍色當標准色,企業色,如電腦,汽車,影印機,攝影器材等等,另外藍色也代表憂郁,這是受了西方文化的影響,這個意象也運用在文學作品或感性訴求的商業設計中。
藍色的用途很廣,藍色可以安定情緒,天藍色可用作醫院、衛生設備的裝飾,或者夏日的衣飾、窗簾等。在一般的繪畫及各類飾品也決離不開藍色。
不同的藍色與白色相配,表現出明朗、清爽與潔凈;藍色與黃色相配,對比度大,較為明快;大塊的藍色一般不與綠色相配,它們只能互相滲入,變成藍綠色、湖藍色或青色,這也是令人陶醉的顏色;淺綠色與黑色相配,顯得莊重、老成、有修養。深藍色不能與深紅色、紫紅色、深棕色與黑色相配,因為這樣既無對比度,也無明快度,只有一種贓兮兮、亂糟糟的感覺。
紫色 purple
由於具有強烈的女性化性格,在商業設計用色中,紫色也受