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1、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）、 初相、 振幅1、 角频率初相 的确定：初相 的确定：三种方法三种方法t0xx0tA(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、振动的合成五、振动的合成( (多用旋转矢量法多用旋转矢量法）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
2、的能量 能流密度了解多普勒效应容易出错的知识点容易出错的知识点 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振动曲线波形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 Ay x PuoAy tP t0T 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
3、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：1) 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OPx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, 00=y解：1) t = 0 时 原点处密疏OPx原点初相2) 入射波在反射点P引起的振动半波半波 损失损失反射波函数：密疏OPx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OPx由得又
4、基本要求基本要求1. 理解光的相干条件；2. 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；3. 掌握杨氏双缝干涉实验的基本装置及干涉 条纹的性质；4. 掌握薄膜等厚干涉（劈尖、牛顿环）的规 律及干涉条纹的性质；5. 了解迈克耳逊干涉仪的工作原理和应用。光的干涉光的干涉基本知识点基本知识点1. 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、位相差光程差光程差：位相差位相差：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
5、真空中前进 nx 距离引起的相位改变相同若光程光程几何路径介质折射率薄透镜不引起附加光程差(物点与象点间各光线等光程) 真空中加入厚 d 的介质、增加 (n-1)d 光程dn折射率n较小n较大（半波损失）光由光疏介质射到光密介质界面上反射时附加计算光程差时应注意几种情况：3. 获得相干光的方法从普通光源获得相干光 分波阵面法将同一波面上两不同 部分作为相干光源S*S1S2将透明薄膜两个面的反射 （透射）光作为相干光源 分振幅法(分振幅分能量)12 34.杨氏双缝干涉 装置r1r2dsinPxodSS1S2 单缝双缝D 明暗纹条件明暗明暗k 取值与条 纹级次一致 条纹特点形态：平行于缝的等亮度、
6、等间距、明暗相间条纹条纹亮度：条纹宽度： 条纹变化5. 薄膜干涉明暗条纹条件：明 k = 1、2、3.(1)薄膜厚度均匀(e一定)，随入射角 i 变化(2) 等倾干 涉(2) 入射角i一定(平行光入射)，随薄膜厚度e变化 等厚干涉暗 k = 0、1、2.=6. 薄膜等厚干涉 (1) 劈尖 装置装置: 明暗条纹条件明暗条纹条件: 条纹特点条纹特点: 平行于棱边，明、暗相间条纹，棱边处为暗纹相邻明（暗）纹对应薄膜厚度差：条纹宽度（两相邻暗纹间距）明暗Lekek+1e变化： 静态动态： (1) 劈尖上表面平行上移，条纹如何变化？条纹宽度不变条纹左移(向棱边方向移)条纹变宽条纹右移(远离棱边方向移)(
7、2) 轻压劈尖上表面，条纹如何变化？（2） 牛顿环 明暗纹条件明暗纹条件：Rr明暗 装置装置：明暗 明暗纹半径明暗纹半径：k以接触点为中心的明暗相间的同心圆环；条纹内疏外密；白光照射出现彩环 条纹特点条纹特点：中心暗斑；平凸透镜上(下)移动， 将引起条纹收缩(扩张)e 条纹变化条纹变化：（3）迈克尔孙干涉仪 装置装置一般情况 等厚干涉等倾干涉； 相关计算公式相关计算公式 每移动 ， 改变 ，视场中有一条纹移过基本要求基本要求1. 理解惠更斯-菲涅耳原理；2. 掌握单缝夫琅和费衍射规律；了解圆孔光 学仪器最小分辨角公式；3. 理解光栅衍射条纹的成因和特点，掌握光 栅方程、暗纹形成条件和缺级现象；
8、4. 了解布拉格方程；光的衍射光的衍射基本知识点基本知识点1. 惠更斯-菲涅耳原理：波阵面上的每一点可以看作子波波源， 衍射场中任一点的强度由各子波在该点 的相干叠加决定。有限个分立子波源相干叠加 干涉干涉无限多个连续分布子波源相干叠加 衍射衍射2. 单缝夫琅和费衍射 装置装置:屏幕ISL1L2a中央明纹中心各级明纹中心暗纹注意注意 明暗纹条件明暗纹条件:中央明纹其余明纹 衍射条纹角宽度衍射条纹角宽度: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。， 单缝衍射光强分布单缝衍射光强分布: 条纹变化条纹变化: （衍射显著）；光强太弱（衍射不
9、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aLxyfaI) 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aLxy) 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aa 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
10、效果N-1条暗纹，N-2条次极大光栅公式光栅公式 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.晶格衍射晶格衍射布拉格公式：晶格常数d光的偏振光的偏振基本要求基本要求1. 理解自然光和线偏振光；2. 掌握布儒斯特定律、马吕斯定律；3. 理解产生偏振光的几种方法；4. 理解检测偏振光的方法。基本知识点基本知识点1. 自然光与偏振光偏振光自然光完全偏振光部分偏振光线(平面)偏振光椭圆偏振光 圆偏振光光自然光：自然光：光振动对传播方向均匀对称分布线偏振光：线偏振光：光振动只有一个确定方向部分偏振光：部分偏振光：自然光+线偏振光（光振动在某方向上占优势）2.布儒斯特定律i0：布儒斯特角(起偏角)n1 n2i0i0(反射线与折射线垂直)反射光、折射光的偏振特性反射光、折射光的偏振特性n1n2ii3.马吕斯定律自然光入射偏振片偏振片线偏振光入射光振动方向与偏振片偏振化方向的夹角光强不变入射光为自然光两次最强、两次消光线偏振光两次最强、两次最弱，无消光部分偏振光5.检偏方法 偏振片可作为检偏器每旋转检偏器一周，出射光方法方法：旋转检偏器，观测出射光强的变化情况原理:利用光在两种介质界面上的反射和折射利用光在各向异性介质中的传播偏振片4. 起偏方法双折射
