大学物理教案振动与波动部分复习.ppt

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1、前半期复习机械振动.机械波简谐振动小结：一、运动方程判据1判据2判据3二、特征量（旋转矢量法）３、初相２、振幅1、角频率初相　　的确定：三种方法t0xx0t'A(1)确定大小确定象限(2)与标准余弦函数比较（3）旋转矢量法：用的符号确定象限三、能量（以平衡位置为坐标原点和势能零点）动能和势能反相变化，变化的频率是振动频率的2倍。五、振动的合成(多用旋转矢量法）角谐振动运动方程周期：单复四、摆动（）机械波的产生一维平面简谐行波波动方程波动的描述1.波线和波面2.波的特征量3.波形曲线*4.波函数（波动方程的积分形式）波的能量能流密度了解多普勒效应容易出错的知识点1、求初相时：求出的大小确定的象

2、限2、注意区分振动和波动能量谐振动质点孤立系统，机械能守恒波动介质元能量非孤立系统，dE不守恒3、振动曲线和波形曲线振动曲线波形曲线图形研究对象物理意义特征某质点位移随时间变化规律某时刻，波线上各质点位移随位置变化规律对确定质点曲线形状一定曲线形状随t向前平移由振动曲线可知某时刻方向参看下一时刻初相周期T振幅AAyxPuoAytPt0To由波形曲线可知该时刻各质点位移只有t=0时刻波形才能提供初相波长,振幅A某质点方向参看前一质点4、波动方程的建立1）、先写出参考点的振动方程（重点在于初相的确定）2）、再找出任意点离参考点的距离，带入上式。3）、涉及到求反射波的题，要注意是否有半波损失、

3、以及参考点不再是原点时方程的建立。求：入射波函数；2)反射波函数；3)x轴上干涉静止点（驻波波节）位置。密疏OPx教材P.8813-20t=0时原点处已知：平面简谐行波A、、u沿+x传播为反射点P,,00=y解：1)t=0时原点处密疏OPx原点初相2)入射波在反射点P引起的振动半波损失反射波函数：密疏OPx反射波在P点振动3)入射波、反射波干涉静止条件：即所求波节位置：密疏OPx由得又波动光学基本要求理解光的相干条件；正确理解光程的概念，掌握光程和光程差的计算方法、光程差与相位差的关系，掌握什么情况下有半波损失；掌握杨氏双缝干涉实验的基本装置及干涉条纹的性质；掌握薄膜等厚干涉（劈尖、牛顿环）

4、的规律及干涉条纹的性质；了解迈克耳逊干涉仪的工作原理和应用。光的干涉基本知识点光的相干叠加相干条件振动方向相同、频率相同、相位差恒定光程差不能太大振幅相差不大光强分布：干涉项相长相消相长相消2.光程、光程差、位相差光程差：位相差：光程差真空中波长光在折射率为n的介质中前进x距离引起的相位改变与在真空中前进nx距离引起的相位改变相同若光程＝几何路径×介质折射率薄透镜不引起附加光程差(物点与象点间各光线等光程)真空中加入厚d的介质、增加(n-1)d光程dn折射率n较小n较大（半波损失）光由光疏介质射到光密介质界面上反射时附加计算光程差时应注意几种情况：3.获得相干光的方法从普通光源获

5、得相干光分波阵面法将同一波面上两不同部分作为相干光源S*S1S2将透明薄膜两个面的反射（透射）光作为相干光源分振幅法(分振幅~分能量)1234.杨氏双缝干涉装置r1r2dsinPxodSS1S2单缝双缝D明暗纹条件明暗明暗k取值与条纹级次一致条纹特点形态：平行于缝的等亮度、等间距、明暗相间条纹条纹亮度：条纹宽度：④条纹变化5.薄膜干涉明暗条纹条件：明k=1、2、3...薄膜厚度均匀(e一定)，随入射角i变化——等倾干涉(2)入射角i一定(平行光入射)，随薄膜厚度e变化——等厚干涉暗k=0、1、2...=6.薄膜等厚干涉(1)劈尖装置:明暗条纹条件:条纹特点:①平行于棱边，

6、明、暗相间条纹，棱边处为暗纹②相邻明（暗）纹对应薄膜厚度差：条纹宽度（两相邻暗纹间距）③明暗θLekek+1e变化：静态动态：(1)劈尖上表面平行上移，条纹如何变化？条纹宽度不变条纹左移(向棱边方向移)条纹变宽条纹右移(远离棱边方向移)(2)轻压劈尖上表面，条纹如何变化？（2）牛顿环明暗纹条件：Rr明暗装置：明暗明暗纹半径：k以接触点为中心的明暗相间的同心圆环；条纹内疏外密；白光照射出现彩环条纹特点：中心暗斑；平凸透镜上(下)移动，将引起条纹收缩(扩张)e条纹变化：（3）迈克尔孙干涉仪装置一般情况等厚干涉等倾干涉；相关计算公式每移动，改变，视场中有一条纹移过基本要求理解惠更斯-菲涅耳原理；

7、掌握单缝夫琅和费衍射规律；了解圆孔光学仪器最小分辨角公式；理解光栅衍射条纹的成因和特点，掌握光栅方程、暗纹形成条件和缺级现象；了解布拉格方程；光的衍射基本知识点惠更斯-菲涅耳原理：波阵面上的每一点可以看作子波波源，衍射场中任一点的强度由各子波在该点的相干叠加决定。有限个分立子波源相干叠加——干涉无限多个连续分布子波源相干叠加——衍射2.单缝夫琅和费衍射装置:屏幕ISL1L2a中央明纹中心各级明纹中心暗纹注意明