2019-2020年高考物理第二轮复习 振动和波动光及光的本性 新人教版选修3-4

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1、2019-2020年高考物理第二轮复习振动和波动光及光的本性新人教版选修3-4知识链接一、简谐运动1、简谐运动的动力学方程：2.单摆周期公式：3.弹簧振子振动周期：T=2，只由振子质量和弹簧的劲度决定，与振幅无关，也与弹簧振动情况无关。二、机械波1、波长、波速和频率（1）波长λ：两个相邻的在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长．在横波中,两个相邻的波峰或相邻的波谷之间的距离．在纵波中两相邻的的密部(或疏部)中央间的距离，振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长（2）波速：单位时间内波向外传播的距离。v=s/t=λ/T=λf，波速的

2、大小由介质决定。（3）频率：波的频率由振源决定，在任何介质中传播波的频率不变。波从一种介质进入另一种介质时，唯一不变的是频率(或周期)，波速与波长都发生变化．2、波特有的现象（1）波的发射与折射（2）波的叠加原理（独立传播原理）在两列波相遇的区域里，每个质点都将参与两列波引起的振动，其位移是两列波分别引起位移的矢量和．相遇后仍保持原来的运动状态．波在相遇区域里，互不干扰，有独立性．（3）波的衍射与干涉三、光及光的本性1、折射率公式：n=sini/sinγ2、临界角公式：光线从某种介质射向真空（或空气）时的临界角为C，则sinC=1/n=v/c3、光的色

3、散白光通过三棱镜后发生色散现象，说明白光是复色光，是有七种单色光组成的色散现象nvλ(波动性)衍射C临干涉间距γ(粒子性)E光子光电效应红黄紫小大大小大(明显)小(不明显)容易难小大大小小(不明显)大(明显)小大难易4、光的干涉现象（1）双缝干涉①双缝的作用：将同一束光分为两束形成相干波源②=③产生亮暗条件是（亮），（暗）两条亮纹或暗纹之间的距离（2）薄膜干涉①形成：光照到薄膜上，由薄膜前、后表面反射的两列光波叠加而成．劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹，②条纹：单色光明暗相间条纹，彩色光出现彩色条纹。③应用：增透膜，其厚度至少为光在薄膜中波长的四分之一；

4、检查工件表面的平整度5.光的衍射（1）单缝衍射：光通过单缝照射到屏上时，屏上将出现“有明有暗，明暗相间”的衍射条纹，与双缝干涉的干涉条纹不同的是：干涉条纹均匀分布，而衍射条纹的中央明纹较宽，较亮。（2）圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环。（3）泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的阴影中心出现的亮斑，这是光能发生衍射的有力证据之一。6.光的偏振根据波是否具有偏振现象来判断波是否横波，实验表明，光具有偏振现象，说明光波是横波。深化整合一、简谐振动的重要特征1、四个阶段中，振子的位移，回复力、速度和加速度的变化如下表：振动体位置位移X回复力F加速度a

5、速度v势能动能方向大小方向大小方向大小方向大小平衡位置O000最大最小最大最大位移处A指向A最大指向O最大指向O0→最大0最大最小平衡位置O→最大位移处A指向A0→最大指向O0→最大指向O最大O→A最大→0最小→最大最大→最小最大位移处A→平衡位置O指向A最大→0指向O最大→0指向O最大→0A→O0→最大最大→最小最小→最大（1）在平衡位置：速度最大、动能最大、动量最大；位移最小、回复力最小、加速度最小。（2）在离开平衡位置最远时：速度最小、动能最小、动量最小；位移最大、回复力最大、加速度最大2、周期性：（1）每经过一个周期，描述振动的物理量大小和方向

6、都恢复到原来状态，振动质点都以相同的方向通过原位置。（2）振动质点在一个周期内通过的路程为4A，半个周期通过的路程为2A，但四分之一周期通过的路程也能大于A也可能等于A也可能小于A，这要看从何位置开始计时。【典例训练1】（xx·全国Ⅰ理综·T２1）．一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点。时刻振子的位移；时刻；时刻。该振子的振幅和周期可能为A．0.1m，B．0.1m,8sC．0.2m，D．0.2m，8s【命题立意】本题源于教材高于教材,涉及简谐运动的知识,属于比较难的一道题,主要考查考生审题能力和对振动物理过程的分析能力.【思路点拨】解答本题时可按以

7、下思路分析：作出示意图,在图中找出对应几个时刻的振子位置.再依据简谐运动的特点对位移的周期性变化进行分析列出时间等式对列出的式子进行分析,就可解答所求.【规范解答】选ACD，在t=s和t=4s两时刻振子的位移相同，第一种情况是当此时间差是周期的整数倍时有：，当n=1时s。振幅可以是0.1m，也可以是0.2m。因此A、C正确。△t1△t2图第二种情况是此时间差不是周期的整数倍时，有:，当n=0时s，且由于是的二倍说明振幅是该位移的二倍为0.2m。如图４所示，所以D正确。【典例训练2】（xx·浙江理综·T18）在O点有一波源，t＝0时刻开始向上振动，形成向

8、右传播的一列横波。t1=4s时，距离O点为3m的A点第一次达到波峰；t2=7s时，距离O点为4