大学物理教案振动与波动部分复习.ppt

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中央明纹 其余明纹 衍射条纹角宽度: 式中: 中央明纹集中大部分能量,明条纹级次越高亮度越弱。 , 单缝衍射光强分布: 条纹变化: (衍射显著); 光强太弱 (衍射不明显); 直线传播 白光照射,中央白色,其余明纹形成内紫外红光谱,高级次重叠 浸入液体中、条纹变密 使单缝沿y轴正方向做微小移动,则屏上的衍射条纹不移动 a L x y f a I ? 3) 使单缝沿y轴正方向做微小移动,则屏上的衍射条纹不移动 a L x y 2) 使单缝沿x轴靠近透镜做微小移动,则屏上的衍射条纹不移动 1) 使透镜沿y轴做微小移动,则屏上的衍射条纹要移动 若是平行光非垂直入射,得出光程差公式和明暗纹条件 a ? ? a ? ? 中央明纹中心 暗 明 圆孔夫琅和费衍射 条纹: 明暗相间同心圆环 中央亮纹:爱里斑 集中大部分能量 角宽度为其余明纹2倍 半角宽度: 光学仪器分辨率 提高分辨率途径 4.光栅衍射 光强分布 --光栅衍射是N缝干涉和N个单缝衍射的总效果 N-1条暗纹,N-2条次极大 —光栅公式 主明纹位置: 缺级: 最高级次: 单缝暗纹: 相邻主明纹间较宽暗区: 进整 条纹特征 单缝中央明纹区主明纹条数: 垂直入射光栅时,屏上出现的主明纹条数: 5.晶格衍射 布拉格公式: 晶格常数 d * 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 t 0 x x0 t 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A A y x P ? u o A y t P t0 T o 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、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 O P x 教材 P.88 13-20 t = 0 时 原点处 已知: 平面简谐行波 A、 、u 沿 +x 传播 为反射点 P , , 0 0 = y 解: 1) t = 0 时 原点处 密 疏 O P x 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 O P x 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 O P x 由 得 又 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)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

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