大学物理公式大全下册.docx

大学物理第二学期公式集 波动学 定义和概念 简谐波方程： x处t时刻相位 振幅 ξ=Acos(ωt+φ-2πx/λ) 简谐振动方程：ξ=Acos(ωt+φ) ｘ处落后0点的相位0点处初相0点处相位 振动量（位移） 波形方程：ξ=Acos(2π ｘ处落后0点的相位 0点处初相 0点处相位 振动量 （位移） 相位Φ——决定振动状态的量 振幅A——振动量最大值 决定于初态 ｘ0=Acosφ 初相φ——ｘ=0处ｔ=0时相位 （x0,V0） V0= –Aωsinφ 频率ν——每秒振动的次数 圆频率ω=2πν 决定于波源如： 弹簧振子ω= 周期T——振动一次的时间 单摆ω= 波速V——波的相位传播速度或能量传播速度。决定于介质如： 绳V= 光速V=C/n 空气V= 波的干涉：同振动方向、同频率、相位差恒定的波的叠加。 光程：L=ｎｘ（即光走过的几何路程与介质的折射率的乘积。 相位突变：波从波疏媒质进入波密媒质时有相位π的突变（折合光程为λ/2）。 拍：频率相近的两个振动的合成振动。 驻波：两列完全相同仅方向相反的波的合成波。 多普勒效应：因波源与观察者相对运动产生的频率改变的现象。 衍射：光偏离直线传播的现象。 自然光：一般光源发出的光 偏振光（亦称线偏振光或称平面偏振光）：只有一个方向振动成份的光。 部分偏振光：各振动方向概率不等的光。可看成相互垂直两振幅不同的光的合成。 方法、定律和定理 ω φ o x 旋转矢量法： A A1 A2 ｏ ｘ 如图，任意一个简谐振动ξ=Acos(ωt+φ)可看成初始角位置为φ以ω逆时针旋转的矢量在ｘ方向的投影。 相干光合成振幅： A= ｋλ 极大（明纹） （2ｋ+1）λ/2极小（暗纹） 2kπ 极大（明纹） （ ｋλ 极大（明纹） （2ｋ+1）λ/2极小（暗纹） 2kπ 极大（明纹） （2ｋ+1）π极小（暗纹） 当φ1-φ2=0时，光程差δ=（r2–r1）= 惠更斯原理：波面子波的包络面为新波前。（用来判断波的传播方向） I1 θ I2 马吕斯定律 菲涅尔原理：波面子波相干叠加确定其后任一点的振动。 *马吕斯定律：I2=I1cos2θ *布儒斯特定律： iP n1 Ip+γ=90° n2 γ 布儒斯特定律 当入射光以Ip入射角入射时则反射光为垂直入射面振动的完全偏振光。Ip称布儒斯特角，其满足： tg ip = n2/n1 公式 振动能量：Ek=mV2/2=Ek(t) E= Ek +Ep=kA2/2 Ep=kx2/2= (t) *波动能量： I=∝A2 *驻波： ← λ → L 波节间距ｄ=λ/2 基波波长λ0=2L 基频：ν0=V/λ0=Ｖ/2Ｌ； 谐频：ν=ｎν0 *多普勒效应： 机械波（VR——观察者速度；Vs——波源速度） 对光波其中Vr指光源与观察者相对速度。 ｙ Δy ｄ θ 杨氏双缝： dsinθ=ｋλ（明纹） θ≈sinθ≈ｙ/Ｄ 条纹间距Δy=D/λd ｙ a θ f 单缝衍射（夫琅禾费衍射）： ａsinθ=ｋλ（暗纹） θ≈sinθ≈ｙ/ｆ 瑞利判据： θmin=1/R =1.22λ/D（最小分辨角）