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1、振动与波及光学简谐振动一、受力： F = kx d 2 x微分万程： = 2xdt 2 rk一维谐振子： 2 =-m运动方程：x = A cos（ s t +甲）v = 一A sin（t + 甲）a = s 2 A cos（ st + 中）（单摆运动方程：0=0 cos（st +甲）m（1）解析法求初相位和振幅2 = g:l ）由初始条件，t = 0= Acos中 一 arccos金A=-sA sin平初相位的正负由初速度的正负来决定. V2A = , x 2 +00 s 2由旋转矢量法求解初相位及一系列问题（必须会，不会请问）二、简谐振动的能量（不考虑摩擦、空气阻力等耗散）E = mv 2
2、=上 ms 2 A 2 sin 2（st + 中）=上 kA 2 sin（st +中）k 222E = kx2 =kA2 cos2 （st + 中） p 22E = E + E = 2 kA 2振动的动能与势能变化的步调相反，能量变化的频率是振动频率的2倍三、两个同方向、同频率的简谐振动的叠加合振动仍是简谐振动，合振动的频率与分振动的频率相同1、合振动的振幅：A = 1：A2 + A2 + 2A1 a2 cos（p2 一也）土 2k兀A = A + A中=中一中=4土（2k +1）兀A=1 A A I k=0,1,2，其它情况合振幅居1间22、合振动的初相:tan 甲=A sin 甲 + A
3、sin 甲1122-A cos 甲 + A cos 甲波动一、波的参数及几个概念P45, P471、波线、波面、波前2、波长4同一波线上，相位差为2兀的两点间的距离，波在一个周期内前进的距离3、波的周期T、频率v同波源的周期和频率4、波速u由介质决定u = t 、V二、平面简谐波的波函数已知波源或原点处质点的振动：y = A cos(t +中)1、3、X、 一波沿x轴正方向传播y(尤,t) = Acos(t 一 一)+中 uy (x, t) = A cos2兀(彳-X-) + 中波沿x轴负向传播 y(-, t) = Acosw (t + -) u。根据建立的波的方程写出波线上任一点的振动方程2
4、兀,、b波线上两点的相位差中=- (-2 -气)c变换坐标原点再写出波的方程三、波的能量1、一体积元为dV的介质，其动能与势能相等：d气=dEp = 2 pdVA22 sin2(t -)2、能量密度： gpA22sin2(t -) u1 .平均能量密度： = -pA223、平均能流P = uS,P 14、平均能流密度、波的强度I = = u =-pA22u(W - m-2)S2四、1、惠更斯原理2、波的衍射3、波的干涉。、相干波的条件频率相同、振动方向平行、相位差恒定b、合成波的波幅A =、A + A + 2A A cos中121 2抑*2一手(丁甲则： 甲= 2k兀，k = 0,1,2,.
5、A =气 + 气场二 (2k +1)兀,k = 0,1,2,. A . =1 A1 - A2 I若：中2 =中1则上 波程差8=七-r1 = k人,k = 0,1,2,. A= A2 + A1一人8 = r 一 r = (2k +1) , k = 0,1,2,. A =I A 一 A I212min 21c、驻波_振幅相等、相向传播的两列相干波，相遇形成驻波2兀驻波万程：y = 2 A cos?- X cost 人波动光学光的干涉一、相干光1、普通光源的发光2、相干光的条件：与相干波的条件相同，但对普通光源还必须是同一点、同一时间发的 光3、获得相干光的方法二、光程、光程差1、光程A = nr
6、_光经过路径处介质的折射率,_光在此介质中通过的几何路径2、光程差A = n r 一 n r2 21 12兀/、3、 光程差与相位差的关系A = f- (n r n r )人 2 21 1三、杨氏双缝干涉见P98页图11-61、光程差 Ar = r - r 浇 d sin 02、 当Ar = dsin0 = k入 屏上对应明纹位置x = kd人，k = 0,1,2,.d人人3、 当 Ar = d sin0 = (2k +1),对应暗纹位置 x = (2k +1), k = 0,1,2,.2d 2 d4、 相邻明纹或相邻暗纹的间距Ax =人d5、插入介质片的光程差：A = r + (n - 1)
7、t - r + (n - 1)t = r - r + (n - 1)t - (n - 1)t2221112122116、光谱重叠四、薄膜干涉P1041、光程差及干涉条件 人 k人, k = 1,2,.力口强 =2以2一 12血“万(2 k+ 1) 1, k = 0,1,2,.减弱 I2A = 2nd + ?垂直入射的光程差12、劈尖：相邻条纹对应膜的厚度差Ad =2n，人 ，、“、十71相邻条纹的间距：b =-2nU3、牛顿环暗环半径r = kRk4、迈克尔逊干涉仪五、单缝衍射1、夫琅和费单缝衍射基本装置、原理图、衍射图样2、光程差A = b sin 91X2暗纹3、 半波带法及明暗纹条件b sin 9 = k= (k = 0,1,2,)(2k +1) 明纹2X4、明暗纹位置：sin9q tan9=5、中央明纹 A = bsin9 = 0中央明纹线宽度=两侧第一级暗纹中心间距A c21fAx = 2 x =0。1b中央明纹角宽度=两侧第一级暗纹衍射角之和A9 = 29016、圆孔衍射、分辨率六、光栅光栅衍射的特点1、 光栅方程(b + b)sin9=k1k = 0,1,2,3,2、可能见到的最大K级3、缺级4、光谱重叠七、光的偏振1、自然光、偏振光、2、检偏、起偏3、马吕斯定律4、反射光和折射光的偏振性5、布儒斯特角、布儒斯特定律
