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1、物理2总结1物体振动时,若决定其位置的坐标按余弦(或正弦)函数规律随时间变化,称为简谐振动,简称谐振动.弹簧振子的运动方程一.简谐振动第11章机械振动2振幅A:作谐振动的物体离开平衡位置的最大位移的绝对值.周期T:物体作一次完全振动所经历的时间。频率ν:单位时间内物体所作的完全振动的次数。对于弹簧振子对于弹簧振子二.简谐运动中的振幅周期频率和相位3相位称初相位(初相)。利用初始条件确定振幅和初相三.旋转矢量匀速旋转矢量在x轴上的投影可用来表示谐振动。xyox4旋转矢量与谐振动的对应关系的长度——谐振动的振
2、幅A的角速度——谐振动的角频率ω
3、t=0与x轴的夹角——谐振动的初相位四.简谐运动的能量系统的动能系统的势能5当物体位移最大时,势能达到最大值,动能为零;当物体位移为零时,势能为零,动能达到最大值;总能量不随时间改变,机械能守恒。五.简谐运动的合成六.阻尼振动受迫振动共振6一.机械波的几个概念机械波机械振动在弹性介质中的传播。机械波的形成;横波和纵波;u、λ、ν之间的关系波的频率为波源的振动频率,与介质无关,而其波长(或波速)与介质有关。波线、波面、波前第12章机械波7二.平面简谐波的波函数右行波8左行波
4、9三.波的能量在波动中,动能和势能同相位变化,同时达到最大和最小,对任意体元,机械能不守衡.能量随波动的行进而向前传播。体元总能量能量密度、平均能量密度、能流和能流密度。10四.惠更斯原理波的衍射波的反射和折射五.波的干涉六.驻波驻波方程振幅因子相位因子11七.多普勒效应波源和观察者相对于介质都不动;波源不动,观察者相对于介质以速度uR向着波源运动;观察者不动,波源相对于介质以速度us向着观察者运动;波源和观察者相对于介质同时运动。几种情况12第13章光学13一、相干光1.光的相干条件2.相干光源的获得3
5、.振幅分割法4.波振面分割法14二、杨氏双缝干涉实验双镜劳埃德镜干涉加强的条件干涉减弱的条件15明条纹中心的位置:暗条纹中心的位置:相邻两明纹(或暗纹)之间的距离:16三、光程薄膜干涉1.光程2.光程差引入光程后,计算通过不同介质的相干光的相位差,可不用介质中的波长,而统一用真空中的波长λ0进行计算.173.半波损失18四、劈尖牛顿环1.劈尖干涉极大(明纹)条件:干涉极小(暗纹)条件:192.牛顿环明环中心暗环中心明环半径暗环半径20五、迈克耳孙干涉仪时间相干性单色光源反射镜反射镜与成角补偿板分光板移动导
6、轨1221设单色光源的波长为λ,当M1向前或向后移动λ/2时,干涉条纹平移过一条.测出移过的条纹数Δn,则M1移动的距离:利用上式可以测量长度或测量波长.长度与波长测量22六、光的衍射同一波面上各点发出的子波,在传播到空间某点时,各个子波间也可以相互叠加而产生干涉现象.2.惠更斯—菲涅耳原理(1)菲涅耳衍射(2)夫琅禾费衍射1.衍射分类23七、单缝衍射1.单缝夫琅和费单缝衍射24衍射角2.菲涅耳半波带法25干涉相消(暗纹)干涉加强(明纹)26八、圆孔衍射、光学仪器的分辨率1.圆孔衍射爱里斑的半径271.光
7、栅方程2.缺级条件九、衍射光栅28马吕斯定律入射线偏振光的光矢量振幅为E0,光强为I0,透过检偏器后,透射光的光矢量为:式中α是线偏振光的光矢量振动方向与检偏器偏振化方向的夹角.光强为:αE0EO十、光的偏振性、马吕斯定律29十一、反射光和折射光的偏振布儒斯特定律当入射角i与折射角γ之和等于90o,即反射光与折射光互相垂直时,反射光为光矢量振动方向与入射面垂直的完全偏振光.i0称为布儒斯特角,或起偏角.玻璃空气30十二、双折射一束自然光入射到各向异性介质(如方解石、石英等)时,在界面折入晶体的折射光常分成
8、传播方向不同的两束折射光,这种现象称为晶体的双折射现象。31第14章相对论32一、伽利略变换式牛顿的绝对时空观1.绝对时空观牛顿:绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着,而且由于其本性,在均匀地与任何其他外界事物无关地流逝着.绝对空间就其本质而言,是与任何外界事物无关,而且永远是相同的和不动的.2.经典力学的相对性原理在彼此作匀速直线运动的所有惯性系中,物体运动所遵从的力学规律是相同的,具有相同的数学表达式.或者说,对于描述力学现象的规律而言,所有惯性系是等价的.333.伽利略坐标和时间变换式或伽利略时空
9、变换34或伽利略速度变换伽利略加速度变换或35二、迈克耳孙----莫雷实验oM1M2SGl1l2①②①②干涉条纹移动的条数:实验结果始终未能观察到预期移动的干涉条纹,静止以太的假设是不对的。36三、狭义相对论的基本原理洛伦兹变换式1.狭义相对论的基本原理一切物理学定律都具有相同的形式,即具有相同的数学表达式.或者说,对于描述物理现象的规律来说,所有惯性系都是等价的.这也称为相对论的相对性原理.在所有惯性系中,真空中光沿各个方向