9 机械振动与机械波 光(选修3-4).pdfVIP

专题九机械振动与机械波光(选修3-4)

知识梳理

一、简谐运动

1、简谐运动的动力学方程：

Fkx

2.单摆周期公式：

3.弹簧振子振动周期：T=2m/k，只由振子质量和弹簧的劲度决定，与振幅无关，也与

弹簧振动情况无关。

二、机械波

1、波长、波速和频率

（1）波长λ：两个相邻的在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波

长．在横波中,两个相邻的波峰或相邻的波谷之间的距离．在纵波中两相邻的的密部(或疏部)中

央间的距离，振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长

（2）波速：单位时间内波向外传播的距离。v=s/t=λ/T=λf，波速的大小由介质决定。

（3）频率：波的频率由振源决定，在任何介质中传播波的频率不变。波从一种介质进入另一

种介质时，唯一不变的是频率(或周期)，波速与波长都发生变化．

2、波特有的现象

（1）波的发射与折射

（2）波的叠加原理（独立传播原理）

在两列波相遇的区域里，每个质点都将参与两列波引起的振动，其位移是两列波分别引

起位移的矢量和．相遇后仍保持原来的运动状态．波在相遇区域里，互不干扰，有独立性．

（3）波的衍射与干涉

三、光及光的本性

c1

1、折射率公式：n=sini/sinγ

vsinC

0

2、临界角公式：光线从某种介质射向真空（或空气）时的临界角为C，则sinC=1/n=v/c

3、光的色散

白光通过三棱镜后发生色散现象，说明白光是复色光，是有七种单色光组成的

色散现象nvλ(波动性)衍射C临干涉间γ(粒子性)E光子光电效应

距

红小大大(明显)容易小大小(不明显)小难

黄

紫大小小(不明显)难大小大(明显)大易

4、光的干涉现象

（1）双缝干涉

∠双缝的作用：将同一束光分为两束形成相干波源

L

∠x=SPSP

21

d

2n1

∠产生亮暗条件是SPSPn（亮），SPSP（暗）两条亮纹或暗纹之间的距

1212

2

离

（2）薄膜干涉

∠形成：光照到薄膜上，由薄膜前、后表面反射的两列光波叠加而成．劈形薄膜干涉可产生平

行相间条纹，

∠条纹：单色光明暗相间条纹，彩色光出现彩色条纹。

∠应用：增透膜，其厚度至少为光在薄膜中波长的四分之一；检查工件表面的平整度

5.光的衍射

（1）单缝衍射：光通过单缝照射到屏上时，屏上将出现“有明有暗，明暗相间”的衍射条纹，

与双缝干涉的干涉条纹不同的是：干涉条纹均匀分布，而衍射条纹的中央明纹较宽，较亮。

（2）圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环。

（3）泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的阴影中心出现的亮斑，这是光能

发生衍射的有力证据之一。

6.光的偏振

根据波是否具有偏振现象来判断波是否横波，实验表明，光具有偏振现象，说明光波是横波。

专题测试

1.(2分)（2011全国卷1第16题）雨后太阳光入射到水滴中发生色

散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截

面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d