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1、简谐运动,简谐运动的合成,阻尼振动、受迫振动(共振),机械振动,描述；旋转矢量图 动力学方程；能量,描写简谐运动的特征量,相位,角频率,振幅,初相,( 取 或 ),图像描述,了解各特征量在图线上的意义,旋转矢量图,利用相位角判断简谐运动的步调,两个同频率简谐振动,相位表示的频率相同的不同物理量变化的步调,练习：已知物体作简谐运动的 图线，试根据图线写出其振动方程,舍,简谐运动的动力学方程,质点受回复力的作用是质点作简谐运动的充要条件,振动能量,1.构成,2.公式,3.特点,机械能守恒,同方向同频率,相位差 ： 同相；反相,0,根据余弦定理,一个物体同时参与同一直线上的两个简谐振动：,利用相量图
2、可判断两振动的关系是,合振动的方程为,反相,两个同方向的简谐振动曲线如图所示,合振动的振幅为 ,合振动的振动方程为 .,振幅：,角频率：,初相：,1.求振动方程 习题17.2，17.3 例题17.1,2.能量分析,习题：,习题17.7,例17.2一个小球和弹簧组成的系统,振幅：A,（2）过平衡位置向x轴正方向运动,（3）过 且向x轴 负方向运动,5.0,2.5,0,-2.5,-5.0,X/cm,t/s,1.0,2.2,a,b,c,d,e,(1)求和a,b,c,d,e各状态相应的相,（2）写出振动表达式,（3）画出相量图,19.3,物理量；波函数；图形；能量；传播规律,波的描述,波的叠加,机械波
3、的产生及特点,机械波,波长,周期,频率,波速,1. 描述波的物理量,每一质元的动能和弹性势能是同相变化的,波函数,振动方程,已知：点 X0 振动方程,求：波函数,3.熟练掌握求解波函数步骤（三种方法）,（1）,（2）,三种标准形式,（3）,：坐标原点的初相,4.波函数的物理意义,固定,简谐波的波形曲线,周期,该质点各时刻的速度方向,波长,各质点该时刻的速度方向,18.3,一横波沿绳传播，其波函数为,（1）求此横波的波长，频率，速度，和传播方向,向右传播,（2）求绳上质元振动的最大速度并与波速相比较,18.5,（1）已知：,（2）画出 时的波形曲线。,0.04,0.2,0.4,0.6,0.8,写
4、出波函数；,干涉: 波的相干叠加,5.波的叠加：干涉、驻波,1 ),相位差,干涉加强和减弱的条件,参见习题18.15,沿着波的传播方向，相位是依次落后的,u,20.16位于A，B两点的两个波源，振幅相等，频率都是100Hz，相差为 ，若A，B相距30m，波速为400m/s，求AB连线上二者之间叠加而静止的各点的位置。,A,B,2. 特点：一种特殊的干涉（书P222223 ）,4.驻波的计算,驻波方程（关键：反射波的波函数）,1. 形成,3.半波损失（书P223）实质；条件,驻 波,各点的振动频率相同,波节：振幅为零的各点称为波节,振幅特点：,波腹：振幅最大的各点称为波腹,相位特点：,相邻节点间
5、的各质点同起同落,任意节点两侧各质点此起彼落,频率特点：,波形不传播,相位不传播,能量不传播,驻波：,一平面简谐波沿x轴正向传播，振幅为A，频率为 ，传播速度为u。,（1）t0时，在原点O处的质元由平衡位置向x轴正方向运动，试写出此波的波函数。,（2）若经分界面反射的波的振幅和入射波的振幅相等，试写出反射波的波函数，并求在x轴上因入射波和反射波叠加而静止的各点的位置。,波疏,波密,o,p,解（1）入射波的波函数,1.,2.,3.,入射波,（2）反射波波函数,1.,2.,3.,波疏,波密,o,p,入射波,波疏,波密,o,p,1.P点是波节,静止的各点的位置,2.相邻波节之间相距,q,P（ ）,q
6、（ ）,在x轴上因入射波和反射波叠加而静止的各点的位置。,练习：,已知平面简谐波的波函数为,求：波的频率，波速，波长，周期,(A,a,b为正),简谐波的波函数的几种表达式,频率,波长,波速,周期,练习： 一平面波沿x方向传播，u=6m/s,若x=3m处的p点振动曲线如图。求：（1）P点的振动方程 （2）平面波的波函数。,练习： 一平面简谐波向 ox 轴负向传播，已知其 时的波形曲线，设波速为 ，振幅为A，波长为 ，求波动方程,参考点x=0,练习：设弦线上入射波波动方程为,在 处发生反射，反射点为一固定端求,（）反射波的波动方程,（）合成波即驻波的方程，并求出波节和波腹的位置,一、光源发光机制
7、相干光的获得,二、双缝干涉,三、光程 半波损失（核心概念）,四、薄膜干涉,光 的 干 涉,光的干涉的相关计算,（1）双缝干涉：,求各级角位置、线位置及间距,习题：19.5、19.9,1.求各级角位置、线位置,2.间距,K级明条纹角位置：,线位置,（1）双缝干涉：,21.5使一水平的氦氖激光器发出的激光（ ）垂直照射一双缝。在缝后2.0m处的墙上观察到中央明纹和一级明纹的间隔为14cm。 （1）求两缝的间隔 （2）在中央条纹以上还能看到几条明纹？,明纹,0,2,4,o,（2）薄膜干涉,计算光程差,找到薄膜 明确相干光,增透膜和增反膜,增透,增反,习题：19.12、19.13,劈尖的干涉条件：,劈
8、尖,劈尖夹角变小/大，条纹向_移动，条纹间距_,A,B,/A,B,大、小,习题：19.10,如图，薄膜干涉中若反射光消失,(A) (1)2ne = k, (2) 2ne = k. (B) (1)2ne = k + /2, (2) 2ne = k+/2. (C) (1)2ne = k/2, (2) 2ne = k. (D) (1)2ne = k, (2) 2ne = k/2.,则当n1nn2时,应满足条件(1)；,当n1nn2时应满足条件(2).,条件(1),条件(2)分别是,C,= k-/2,已知：,问：有多少条明纹？,单色光入射,空气劈尖，且有,最多能看到14条明纹,一、光的衍射（现象；分类
9、；惠菲原理）,二、单缝衍射,三、圆孔衍射,四、光栅衍射,（半波带法）,（光栅方程；缺级；光谱）,（瑞利判据；最小分辨角；分辨率）,干涉相消（暗纹）,干涉加强（明纹）,（介于明暗之间）,（ 个半波带）,中央明纹中心,2.,单缝衍射：各级角位置、线位置、间距,条纹特点,1.条纹宽度特点,2.条纹亮度特点,瑞利判据,对于两个强度相等的不相干的点光源（物点），一个点光源的衍射图样的主极大刚好和另一点光源衍射图样的第一极小相重合，这时两个点光源（或物点）恰为这一光学仪器所分辨.,3.光学仪器的分辨本领,光学仪器的分辨本领,（两光点刚好能分辨）,4.光 栅 衍 射,光栅构造：光栅常数,光栅条纹,单缝衍射多
10、缝（光束）干涉,缺级条件：,主极大,单缝衍射中，当衍射角 满足 时,阵面可分为_个半波带。,若将缝宽缩小一半，则此位置将变为第_级,_条纹,6,1,明,练习：,对应位置为第_级_条纹，此时单缝的波,3,暗,可见平行光入射单缝，已知缝宽0.5mm，透镜,，在离屏上中央明纹中心距离1.5mm处,的P点为某级亮纹中心，求：,（1）入射光波长 （2）P点条纹级数和及其对应的衍射角 （3） P点对应的波阵面可分为几个半波带 （4）中央明纹的宽度,a=0.5mm,1.5mm,可见光波长范围390nm760nm,亮纹,中央明纹的宽度,单色光垂直入射光栅，已知2个相邻明纹分别位于 处，明纹第4级缺级，求,（1）光栅常数,（2）最小缝宽,（3）对应最小缝宽，单缝中央条纹内有多少条明纹？整个屏上的明纹有多少？,7条,15条,2光栅的狭缝数N=2 ，缝距 缝宽 ，透镜焦距f=2.0m，求当 单色光垂直入射时,求： （1）条纹的间距,（2）单缝中央亮纹范围内的明纹数目,
