大学物理下复习提纲.ppt

2、额外光程的确定 ①若n1 n2 n3或 n1 n2 n3 ②若n1 n2 n3或 n1 n2 n3 产生额外光程λ/2 不产生额外光程λ/2 ③ 出现奇数次半波损失，有额外光程λ/2 出现偶数次半波损失，无额外光程λ/2 n1 n2 n3 ② ① S M 劈尖角 1、劈 尖干涉 明纹 暗纹 二（2）、分振幅干涉之等厚干涉 L D LD 劈尖干涉 明纹 暗纹 2）相邻明（暗）纹间的厚度差 1）劈尖 e=0 δ=λ/2 暗纹 3）相邻明（暗）条纹间距 L 明纹半径 暗纹半径 空气牛顿环, 明纹半径 暗纹半径 2、牛顿环 e 例4.一平行光垂直照射在厚度均匀的薄油膜上，油膜覆盖 在玻璃板上，n油=1.30，n玻=1.50，若所用入射光的波长 可以连续可调，观察到λ1=5200?和λ2=7280?的两个 波长的单色光相继在反射中消失，求油膜的最小厚度。 解: 时油膜的厚度最小 当 暗纹 明纹 中央明纹 * S f2 f 1 a ? ? 透镜 L1 透镜 L2 · p B A 缝平面 观察屏 0 δ 偶数个半波带 奇数个半波带 三、单缝衍射 中央明纹的角宽度: 中央明纹的线宽度: ★k级明纹宽度: 介于k级和(k+1)暗纹之间. k级明纹的角宽度: k级明纹的线宽度: ★k级暗纹或明纹中心至中央明纹中心距离： 暗纹 明纹 例5.用一橙黄色(波长范围6000?～6500?)平行光垂直照射 到宽度为a=0.6mm的单缝上，在缝后放置一个焦距 f=40cm的凸透镜，则在屏幕上形成衍射条纹，若屏上 离中央明条纹中心为1.40mm的P处为一明条纹，试求： (1)入射光的波 (2)中央明条纹的角宽度，线宽度 (3)第一级明纹所对应的衍射角 P f o x 解:(1) 由明纹条件： k=3 (2) 中央明条纹的角宽度: 中央明条纹的线宽度: (3) 一级明纹的衍射角角: 最小分辨角: 分辨率(分辨本领)R : 光栅常数： d光栅常数 衍射角 ：透光部分的宽度 ：不透光部分的宽度 二、光栅衍射 光栅的衍射条纹是衍射和干涉的总效果 1、光栅方程 * 一 、简谐振动的动力学特征： 以弹簧振子为例说明： 光滑水平面 以平衡位置为原点,建立坐标系 由胡克定律: 牛顿第二定律 平衡位置 称为简谐振动的动力学特征方程 （微分方程 ） 线性回复力 Part I：机械振动和机械波 二、简谐运动学特征： 解微分方程 得： A 1、谐振动运动方程 2、简谐振动的速度 A 其中:A 为积分常量，由初始条件决定 3、简谐振动的加速度 A 三：描述简谐振动的物理量 A0 1、 A 振幅 : 反映振动幅度 它给出了简谐振动的振动范围。 单位(SI):m 2、反映振动快慢的物理量 振子: 单摆: 3、相位（位相，周相） 初相 t=0 （2)同频率不同谐振动: 相位差： （1) 同振动不同时刻: (初相差) 四、振幅和初相的确定 称为初始条件 注意 b） 取值在（-π,π]或[0,2π)之间， 一般在 一、二象限取正，三、四象限取负 a） 取值有两个，由初始条件取舍 五、简谐振动的旋转矢量表示法 ? ?0 t = 0 x ? t+?0 t = t o X 上半平面对应v 0 下半平面对应v 0 24 o 解：作t = 0时刻的旋转矢量 求：质点运动到 x = -12 cm处所需最短时间。 例1：已知：A = 24cm,T = 3s,t = 0时 作x = -12cm处的旋转矢量 12 -12 六：简谐运动的能量 （1）势能 （2）动能 （3）总能 两个同方向同频率简谐运动合成后仍为简谐运动 t=0时刻 七、 简谐运动的合成 ①同方向同频率两简谐运动的合成 3）一般情况 1）相位差 相互加强 相互削弱 2）相位差 讨论： ②同方向不同频率两简谐运动的合成 合振动频率 振幅部分 拍频（振幅变化的频率） ③两个相互垂直的同频率简谐运动的合成 质点运动轨迹 1） 或 （椭圆方程） 讨论 2） 3） 机械波 一、机械波相联系的基本知识： 横波、纵波； 波面、波线、波前；波长、周期、波速 机械波产生的条件： 弹性介质 波源、 二、平面简谐波方程 o “-”沿正向 “+”沿负向 扩展：知 x0 点的振动表达式为： 在 x 轴上传播的平面简谐波的波函数 例题2.如图为一沿x轴正向传播的平面波t=0时刻的波形图,波速 .求该波的方程. 解：由波形图知: 设o点的振动方程为: 波的方程: 三、波的能量 ① 在波的传播过程中，任体元的动能、势能、总的 动能和总机械能作周期性变化，并且同相位. ③在波传动过程中，任意体元的能量不守