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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除选修3-4机械振动机械波电磁波光课堂笔记1机械波的特点及各物理量之间的关系(1)介质依存性：机械波的传播离不开介质(2)能量信息性：机械波传播的是振动的形式、能量和信息(3)传播不移性：在传播方向上，各质点只在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移(4)时空重复性：机械波传播时，介质中的质点不断地重复着振源的振动形式(5)周期(频率)同源性：介质中各质点的振动周期均等于振源的振动周期且在传播中保持不变(6)起振同向性：各质点开始振动的方向与波源开始振动的方向相同(7)波长、波速和频率的关系：vf；f由波源决定，v由介质决定2巧解波动图象和振动图象问题
2、(1)波的传播方向与质点振动方向的判断“上下坡法”：顺着波的传播方向“上坡”的各质点的振动方向向下；“下坡”的各质点的振动方向向上，简称“上坡下行、下坡上行”(2)波长与周期T总是一一对应的(3)解题时可以从题中所给的质点的振动情况入手3光的干涉和衍射(1)双缝干涉和单缝衍射都是叠加的结果，只是干涉条纹是有限的几束光的叠加，而衍射条纹是极多且复杂的相干光的叠加在双缝干涉实验中，光在通过其中的三个狭缝时，都发生了衍射而形成三个线光源所以，一般干涉现象中既有干涉又有衍射(2)单缝衍射时，照射光的波长越长，中央亮纹越宽，所以衍射和干涉都能使白光发生色散现象，且中央白光的边缘均呈红色(3)干涉和衍射的
3、图样有相似之处，都是明暗相间的条纹，只是干涉条纹中条纹宽度和亮纹亮度基本相同，衍射条纹中条纹宽度和亮纹亮度均不等，中央亮纹最宽最亮4光的偏振(1)光的偏振充分说明光是横波，只有横波才有偏振现象(2)偏振光的产生方式：自然光通过两个共轴的偏振片变为偏振光，第一个偏振片叫起偏器，第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检偏器命题热点一物理光学及光学实验与机械波的传播规律【例1】 (2012江苏卷，12B) (1)如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是_AA、B均不变BA、B均有变化CA不变，B有变化DA有变化，
4、B不变(2) 学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：若AOF30，OP3与OC的夹角为30，则P3处所对应的折射率的值为
5、_图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大？答：_.作AO的延长线交圆周于K，求K处所对应的折射率值应为_ (3)地震时，震源会同时产生两种波，一种是传播速度约为3.5 km/s的S波，另一种是传播速度约为7.0 km/s的P波一次地震发生时，某地震监测点记录到首次到达的P波比首次到达的S波早3 min.假定地震波沿直线传播，震源的振动周期为1.2 s，求震源与监测点之间的距离x和S波的波长.解析(1)白炽灯光包含各方向的光，且各个方向的光强度相等，所以旋转偏振片P时各方向透射光强度相同，故A点光的强度不变；白炽灯光经偏振片P后为偏振光，当Q旋转时，只有与P的偏振方向一致时才有光透过Q，因
6、此B点的光强有变化，选项C正确(2) 本题考查利用插针法测定液体的折射率和对折射率的理解根据折射定律n，题中160，2AOF30，所以n1.73.图中P4对应的入射角大于P3所对应的入射角，所以P4处对应的折射率大因A、O、K在一条直线上，入射角等于折射角，所以K处对应的折射率为1. (3)设P波的传播时间为t，则xvPt，xvS(tt)解得xt，代入数据得x1 260 km.由vST，解得4.2 km.答案(1)C(2)1.73P41 (3)1 260 km 42 km【预测1】 (1)一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到的干涉条纹，除中央白色亮纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是_A各色光的
7、波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同B各色光的速度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同C各色光的强度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同D上述说法都不正确(2)一列简谐横波由质点A向质点B传播已知A、B两点相距4 m，这列波的波长大于2 m而小于20 m如下图表示在波的传播过程中A、B两质点的振动图象求波的传播速度解析(1)白光包含各种颜色的光，它们的波长不同，在相同条件下做双缝干涉实验时，它们的干涉条纹间距不同，所以在中央亮条纹两侧出现彩色条纹，A正确(2)由振动图象读出T0.4 s分析图象可知：t0时，质点A位于y方向最大位移处，而质点B则经过平衡位置向负y方向
8、运动所以A、B间距4 m(n3/4)，16/(4n3)m，其中n0,1,2，因为这列波的波长大于2 m而小于20 m所以n有0、1两个可能的取值，即1 m，2 m因v，所以v1 m/s或v2 m/s.答案(1)A(2) m/s或 m/s,命题热点二波的图象与光的折射和全反射的组合【例2】(1)如图所示，一列简谐波向右以8.0m/s的速度传播，某一时刻沿波的传播方向上有a、b两质点，位移大小相等，方向相同，则( ) A无论再经多长时间，a、b两质点位移不可能大小相等、方向相反B再经过0.25s，a、b两质点位移第一次大小相等、方向相反C再经过0.25s，a、b两质点速度第一次大小相等、方向相反
9、D再经过0.5s，a、b两质点速度第一次大小相等、方向相同(2)如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射已知ABM30，求：玻璃的折射率球心O到BN的距离解析(2)设光线BM在M点的入射角为i，折射角为r，由几何知识可知，i30，r60，根据折射定律得：n代入数据得：n光线BN恰好在N点发生全反射，则BNO为临界角C，有sin C设球心到BN的距离为d，由几何知识可知dRsin C联立式得dR答案(1)B (2)R【预测2】 (1)如图所示为一列简谐波在时刻的图象，已知质点M的振动方程为（cm），则：
10、此波中质点M在 等于什么时刻恰好第3次到达y轴正方向最大位移处?该波的传播方向如何？波速为多大？ (2)如图所示，一束光从空气沿与玻璃球直径AB成60角的方向射入已知玻璃球的折射率为，直径为D，光在空气中的速度为c.求进入玻璃球后光线与直径AB的夹角和在玻璃球中的传播时间。解析(2)设玻璃球中光线与AB夹角为r，由折射定律得n，解得sin r，r30，光线在玻璃球中的路程sDcos 30D，光在玻璃球中的速度v，在玻璃球中的传播时间t.答案(1) 0.9s ； 沿x轴正方向，1m/s (2),选修3-5动量守恒原子结构和原子核课堂笔记1运用动量守恒定律解题的步骤(1)确定系统(2)选取时刻(3
11、)规定正方向(4)列出方程求解2动量守恒的条件：(1)如果研究的系统所受合外力为零，则系统的总动量守恒。也就是说，系统内力不能使系统的总动量发生改变，且对内力的性质无任何限制。因此在判断系统动量是否守恒时一定要分清内力和外力，这一点与机械能守恒定律有本质的差别。(2)如果研究的系统所受合外力不等于零，但合外力远小于内力（即合外力可以忽略），则仍可认为总动量守恒。这种情况的特点是物体间相互作用时间很短，如碰撞、爆炸、打击等类的作用。(3)如果研究的系统所受合外力不等于零，但沿某一方向合外力的分量为零，则沿该方向系统总动量的分量守恒。3对于光电效应问题要明确以下几点：(1)入射光的频率决定光子的能
12、量决定光电子的最大初动能，即EkmhW0，且W0hc.(2)入射光强度决定单位时间内接收的光子数决定单位时间内发射的光电子数决定饱和光电流(3)由Ekm曲线可以得到的物理量(如图所示)极限频率：图线与轴交点的横坐标c.逸出功：图线与Ekm轴交点的纵坐标的值W0E.普朗克常量：图线的斜率kh.4解能级跃迁问题的常用结论(1)一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射的光谱条数为N.(2)只有光子能量恰好等于跃迁所需的能量(hEmEn)时，光子才被吸收(3)光子照射氢原子，当光子的能量大于电离能时，任何能量的光子都能被吸收，吸收的能量一部分用来使电子电离，剩余能量为自由电子的动能(4)当粒子与原
13、子碰撞(如电子与氢原子碰撞)时，由于粒子的动能可全部或部分被氢原子吸收，故只要入射粒子的动能大于或等于原子两能级的能量差，就可以使原子受激发而向高能级跃迁（或电离）5几种核反应(1)天然衰变衰变：XYHe 衰变：XAZ1Y01e(2)人工转变质子的发现：7NHe8OH 中子的发现：BeHe6Cn(3)重核裂变： 、 (4)轻核聚变：HHHen6核能计算：Emc2(1)若m以kg为单位，则Emc2(2)若m以原子质量u为单位，则Em931.5 MeV7原子核类问题的分析方法(1)要掌握核反应方程遵守质量数守恒和电荷数守恒的规律；(2)要熟悉和掌握教材中出现的重要核反应方程式，并知道其意义；(3)
14、要熟记常见的基本粒子的符号，如质子、中子、粒子等；(4)要注意在写核反应方程时，不能无中生有，必须是确实存在、有实验基础的核反应还需注意核反应通常是不可逆转的，方程中只能用箭头“”连接并指示反应方向，而不能用等号“”连接命题热点一氢原子能级与动量守恒定律的组合【例1】 (2012山东卷，38)(1)氢原子第n能级的能量为En，其中E1为基态能量当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为2，则_.(2)如图所示，光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为mA3m、mBmCm，开始时B、C均静止，A以初速度v0向右运动，A与B碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变求B与C碰撞前B的速度大小解析(1)根据氢原子的能级公式，h1E4E2E1 h2E2E1E1所以(2)设A与B碰撞后，A的速度为vA，B与C碰撞前B的速度为vB，B与C碰撞后粘在一起的速度为v，由动量守恒
