选修3—4机械振动、波及光学

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1、选修3—4机械振动、波及光学本专题的高频考点主要集中在简谐运动的规律、波的传播规律、光的折射、折射率的计算等方面，难度中等偏下，题型主要有选择、填空、计算等；另外，本专题中的单摆、振动和波动图象、光的干涉、衍射、偏振、光的全反射等知识点也是常考的考点，复习时要重视对基本概念和规律的理解，以及知识间的相互联系。1．必须精通的几种方法:(1)简谐运动的判断方法。(2)质点振动方向与波的传播方向的互判。(3)波的多解问题的分析方法。(4)波的干涉中，振动加强点和减弱点的判断。(5)应用图象分析质点的振动规律和波的传播规律。2．必须明确的易错易混点:

2、(1)振动的位移x均是以平衡位置为起点，研究位置为终点的有向线段，要与哪一段时间内的位移相区别。(2)波速与振速不同。波源的振动形式、振动能量由近及远的传播速度即波速。v＝＝，在同一种均匀介质中波动的传播是匀速的，波动中的各质点都在平衡位置附近做周期性振动，是变加速运动。(3)波传播的是质点的振动形式和振动能量，质点并不随波迁移。(4)波源停止振动时，波不会立即停下来。(5)波的干涉中，振动加强点的位移在不断变化。(6)光疏介质和光密介质是相对的。3．简谐运动的对称性:(1)振动质点在关于平衡位置对称的两点，x、F、a、v、Ek、Ep的大小均

3、相等，其中回复力F、加速度a与位移x的方向相反，而v与位移x的方向可能相同，也可能相反。(2)振动质点来回通过相同的两点间的时间相等，即tBC＝tCB，质点经过关于平衡位置对称的等长的两线段时间相等，即tBC＝tB’C’，如图所示。4．简谐运动的周期性:(1)做简谐运动的物体，描述它的物理量x、F、a、v、Ek、Ep等都随时间做周期性变化。x、F、a、v的变化周期为T，由于能量是标量，动能Ek、势能Ep的变化周期为。(2)振动物体在一周期内通过的路程为4A(A为振幅)，半周期内通过的路程为2A，但内通过的路程可能大于A，也可能等于A，还可能小

4、于A，这与计时起点位置有关。5.波的传播方向与质点振动方向的互判方法:(1)“上下坡”法：沿波的传播速度的正方向看，“上坡”的点向下振动，“下坡”的点向上振动，简称“上坡下，下坡上”。(2)同侧法：在波的图象上的某一点，沿纵轴方向画出一个箭头表示质点振动方向，并设想在同一点沿x轴方向画个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧。(3)“带动法”：若判断某点的振动方向，可在该点靠近波源的一侧取一相邻的点，若此相邻的点在所研究的点的上方，则该质点向上振，在下方，向下振，这是因为该点是在与其相邻的离波源较近一侧相邻点的带动下振动的。6．

5、巧解波动图象与振动图象相结合的问题:求解波动图象与振动图象综合类问题可采用“一分、一看、二找”的方法。(1)分清振动图象与波动图象。此问题最简单，只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图象，横坐标为t则为振动图象。(2)看清横、纵坐标的单位。尤其要注意单位前的数量级。(3)找准波动图象对应的时刻。(4)找准振动图象对应的质点。7．波的多解问题的求解策略:解决波的多解问题时，要注意分析是哪种情况引起的多解，一般来说有下列几种情况：(1)如果是波的周期性引起的多解，则写出时间与周期的关系式或距离与波长的关系式进行求解。(2)如果是由于双向性，则应

6、分两种情况进行讨论。,对于有限制条件的问题，要在解出通式以后再限制解，这样可避免漏解。8.光的折射：(1)折射率反映了介质改变光传播方向程度的大小。其表达式为n＝sinθ1/sinθ2＝c/v，一般情况下，求折射率问题要画出规范的光路图，找到光在一个介面处的入射角和折射角。(2)当光从光密介质进入光疏介质时，如果入射角大于临界角，光要发生全反射。解决此类问题时，首先要根据n＝1/sinC求C（临界角）。(3)对几何光学问题，做好规范的光路图是解决问题的关键，特别应注意法线作为辅助线的作用，通过作图构建几何三角形，然后利用几何知识求解。9.光的

7、干涉和衍射：(1)双缝干涉和单缝衍射都是叠加的结果，只是干涉条纹是有限的几束光的叠加，而衍射条纹是极多且复杂的相干光的叠加。在双缝干涉实验中，光在通过其中的三个狭缝时，都发生了衍射而形成三个线光源。所以，一般干涉现象中既有干涉又有衍射。(2)单缝衍射时，照射光的波长越长，中央亮纹越宽，所以衍射和干涉都能使白光发生色散现象，且中央白光的边缘均呈红色。(3)干涉和衍射的图样有相似之处，都是明暗相间的条纹，只是干涉条纹中条纹宽度和亮纹亮度基本相同，衍射条纹中条纹宽度和亮纹亮度均不等，中央亮纹最宽最亮。10.光的偏振：(1)光的偏振充分说明光是横波，

8、只有横波才有偏振现象。(2)偏振光的产生方式：自然光通过起偏器，通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是把自然光变为偏振光，叫起偏器，第二个偏振片的作用