2011-7振动波动光学复习.ppt

明纹 暗纹 x d D δ o 明纹 暗纹 2.掌握杨氏双缝干涉 条纹间距 等间距、亮暗相间 条纹 例：在双缝干涉实验中，用波长λ=5000A的单色光垂直入射到双缝上，屏幕与双缝的距离D=200cm，测得中央明纹两侧的两条第十级明纹中心之间距离为△x=2.2cm，求两缝之间的距离为d. 解： 条纹间距 例：在双缝干涉实验中，单色光源S到两缝S1和S2的距离为l1和l2，并且l1－l2＝3λ，λ为入射光的波长，双缝之间的距离为d，双缝到屏幕的距离为D（Dd），如图，求： （1）零级明纹到屏幕中央O点的距离。 （2）相邻明纹间距离。 解：如图，设P0为零级明纹中心 （2）在屏上距O点为X处，光程差 在此处令k＝0，即为（1）的结果，相邻明纹间距： d P o 例：在图示双缝干涉实验中，若用薄玻璃片（折射率n1=1.4)覆盖到缝S1，用同样厚度的玻璃片（折射率n2=1.7)覆盖到缝S2，若将原来未放玻璃片时屏上的中央处o变为第五级明纹。设单色光的波长λ=480nm，求： （1）未放玻璃片时， S1 和S2到O点的光程差分别为多少？ （2）放玻璃片后， S1 和S2到O点的光程差分别为多少？ （3）玻璃片的厚度d等于多少？（可认为光线垂直穿过玻璃片） 解：（1）原来： （2）原来：覆盖玻璃片后： （3）玻璃片厚度： * * * * 1.简谐运动的表达式: 图 振动曲线 旋转矢量描述 质点在x轴上的投影式 第八章 振动 2.简谐振动的三个特征量： (1) 振幅 (2)周期、频率、角频率 周期： 频率 角频率 （3）相位和初相位 ?在 中， 称为振动的相位 ?相位差： 表示两个相位之差。用来比较简谐运动的步调。 3.初始条件（常数 和 的确定） 初始条件 对于给定的振动系统，周期由系统本身性质决定，振幅和初相由初始条件决定. 掌握：已知物理过程求初相，已知三要素求振动方程 o A -A t x ? = 0 T (a) A x0 = A x m o o A -A t x ? = ?/2 x0 = 0 T (b) x m o x o A -A t ? = ? x m o -A x0 = -A T (c) o A -A t ? = 3?/2(或 -?/2) T x x0 = 0 x m o (d) 掌握：由振动曲线或旋转矢量图求简谐振动的三个特征量或振动方程 15-1 例. 作简谐振动的小球，速度最大值为?m=3cm/s，振幅A=2cm，若从速度为正的最大值的某点开始计算时间，(1)求振动的周期；(2)求加速度的最大值；(3)写出振动表达式。 解：(1) (2) 15-1 (3) SI制 例题3 已知物体作简谐运动的 　　图线，试根据图线写出其振动方程 解：方法Ⅰ 设振动方程为 由图知 ，又由图知 所以 则得 由图知 所以 ∴取 由此得振动方程 解：方法Ⅱ：旋转矢量法 时质点在a处,矢量的端点在 时质点在 处,矢量的端点在 矢量旋转 则角频率为 由此得振动方程 4. 简谐运动的动能和势能曲线 简谐运动的角频率 同一波线上相位差为 2? 的质点之间的距离；即波源作一次完全振动，波前进的距离。 波前进一个波长距离所需的时间。周期表征了波的时间周期性。 单位时间内，波前进距离中完整波的数目。频率与周期的关系为 振动状态在媒质中的传播速度。 波长反映了波的空间周期性。 波速与波长、周期和频率的关系为 第 9 章 波 动 平面简谐波的描述 注意 周期或频率只决定于波源的振动! 波速只决定于媒质的性质！ 掌握：已知周期或由曲线给出周期、振副等参数，求质点的简谐振动和波动方程 例： 已知, t=0的波形如图所示 求：振幅，波长，波的周期、波函数 解： 例：图示一平面简谐波在的t=0时的波形图，求： （1）该波的波动表达式； （2）P点处的振动方程。 解： 例3. 波形如图 （1）写出波动方程。 （2）求 两处质点振动位相差。 （3）画 时波形曲线， 此刻 处质点振 动位移、速度、加速度？ （4）若图为 波形， 波动方程如何？ 16-3 例. 一列沿x正向传播的简