2022年机械波与光学权威知识点总结.docx

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1、第一章简 谐振动选修 3-4 学问点总结（ MYX）1. 振动分为：自由振动（简谐振动）,受迫振动,阻尼振动；2. 平稳位置：回复力为零的位置（合力不肯定为零）,可以静止的位置；3. 回复力、加速度方向永久指向平稳位置；位移的起始点是平稳位置；越靠近平稳位置：回复力、加速度、位移越小,速度越大；平稳位置对称的位置：回复力大小相同、方向相反；加速度大小相同、方向相反；位移大小相同、方向相反；速度大小相同方向不肯定；4. 弹簧振子周期： T2mk单摆周期公式：T2lT2s,lg1m 的单摆叫做秒摆；5. 时间：TT/2T/4质点走过的路程：4A2A不肯定,如是从波峰、波谷、平稳位置开头,为A6.

2、简谐运动的特点：位移时间图像符合正弦函数形式；F=-kx；机械能守恒；7. 摆钟原理：t显 =Ts N同一星球,Ts 不变；不同星球,N 不变；8. 受迫振动： 物体在驱动力作用下的振动是受迫振动,受迫振动的频率等于驱动力的频率； 当驱动力的频率等于物体的固有频率时,受迫振动振幅最大的现象叫共振；其次章机械波一、横波 ：质点的振动方向与波的传播方向垂直,例如：光波（电磁波）；纵波：质点的振动方向与波的传播方向平行,例如：声波（机械波）；机械波：介质打算波速,振源打算周期和频率,波速和周期打算波长；有机械波存在的条件：振源、介质二、波动与振动的关系1. 振动图像：类似懂得：一个人的一段录像,位置

3、与时间的关系；可以直接读出周期、振幅、振动方向；波动图像：类似懂得：一群人的一张集体照片,下一个时刻某个人去哪里是不能直接看出来的；可以直接读出振幅、波长；2. V= /T v=x/t3. 机械波沿水平方向匀速传播,质点在自己平稳位置邻近上下做简谐运动,二者速度没有必定联系；4. 波的传播方向与质点的振动方向遵从“头头尾尾相对法” ,即在波峰或波谷画一个箭头表示波的传播方向, 两侧画竖直方向的箭头表示质点的振动方向,一个坡上质点振动方向相同,关于波峰或波谷对称的两个坡上,质点振动方向相反；5. 经过一个周期的时间,波向前走一个波长的长度,质点走过的路程是4A；6. 时间：TT/2T/4质点走过

4、路程：4A2A不肯定,如是从波峰、波谷、平稳位置开头,为A7. 每个质点的起振方向与波源的起振方向相同；8. 类型题：多解问题；数学函数；波动图像与振动图像转化三、衍射定义：波绕过障碍物连续传播的现象叫做衍射；衍射现象总是存在的,只有明显与不明显之分；发射明显衍射显现的条件：波长大于孔或障碍物的尺寸,或波长与孔或障碍物的尺寸差不多；四、干涉定义：两列波在相遇过程中某些区域总是加强,某些总是减弱；条件：两列波频率相同,振动情形相同,相差恒定；加强点：ss1s22 k 2k（ k=0、1、2、3）减弱点：ss1s22 k12（ k=0、1、2、3）五、多普勒效应： 当波源与接收者靠近时,接收者接收

5、到的频率大于波源发出的频率；第三章 光1. 反射：反射定律： 反射光线与入射光线、 法线在同一平面上 ; 反射光线和入射光线分居在法线的两侧; 反射角等于入射角；入射光线与反射光线在同一介质中,折射率、速度、频率、周期、振幅、波长全都相同；2. 折射 ：（ 1）光从一种介质斜射入另外一种介质,传播方向发生偏折；nsin 空气 =1c空气sin 介质 sin Cv介质（ 2）光的频率打算颜色（ 3）不同色光入射同一介质：波长速度折射率 同一色光入射不同介质：折射率速度波长（ 4）视深： h=h/n , h-实际深度, n-折射率（ 5）应用：人看水中景物变浅,水中鱼看岸上景物变高,杯中筷子“折断

6、”3. 全反射 ：（ 1）光密介质：折射率大,速度小；光疏介质：折射率小,速度大；光密介质与光疏介质是相对而言的；（ 2）产生条件：光从光密介质射入光疏介质入射角 i C C 临界角, sin C1/ n C紫C红 ,即：紫光先发生全反射；（ 3）应用：海市蜃楼；光纤（n内 n外 ）；玻璃或冰中的气泡看起来很光明；4. 干涉 ：（ 1）产生条件：两束光频率相同,振幅相差不大,相位差恒定；（ 2）现象：某些点总是加强（即亮条纹）,某些点总是减弱（即暗条纹）；加强点是质点在平稳位置邻近的振动幅度很大,并不是停留在位移最大位置不动；（ 3）条件：亮条纹：ss1s22 k2k（ k=0、1、2、3）暗

7、条纹：ss1s22k12（ k=0、1、2、3） s 为光程差,干涉是两个光源,中心是亮条纹,条纹等间距；l（ 4）干涉条纹间距：xdl 双缝屏到光屏之间的距离； 单色光的波长； d 双缝间距x -=相邻亮条纹或相邻暗条纹的中心距,条纹匀称等间距；（ 5）应用：彩色肥皂泡,雨天地面彩色油膜,光学器件增透膜（厚度：d= /4）,光学器件平整度的检验（从左向右看,凹下去的位置,条纹提前显现）,全息照相；5. 衍射 ：（ 1）条件：孔或障碍物尺寸（ 2）一切衍射现象总在发生,只有明显与不明显之分,光沿直线传播是衍射的一种近似；（ 3）三种衍射：小孔衍射,狭缝衍射,圆屏衍射（泊松亮斑）；衍射现象是一个

8、光源,中心是亮斑；（ 4）应用：点光源照耀下的物体影子边缘模糊（太阳光下的高压电线没有影子,是半影现象）6. 偏振 ：（ 1）自然光：自然光源和一般人造光源直接发出的光都是自然光,它包括了垂直于光波传播方向的全部可能的振动方向；偏振光：光的振动方向只限于某一固定方向；（ 2）横波所特有的现象；（ 3）全部反射光均是偏振光；当反射光线与折射光线垂直时,两束光的偏振方向垂直；应用：摄像机镜头前安装偏振片,可以看清水中景物,看清橱窗内景物,滤掉斜射的阳光拍清水面以下景物； 3D 电影的制作； 3D 电影观影眼镜是偏振片；汽车挡风玻璃和车前灯灯罩是偏振片；第四章电磁波1. 预言电磁波的存在：麦克斯韦；

9、验证：赫兹；2. 麦克斯韦关于电磁波的六点预言：恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生磁场 匀称变化的电场产生恒定的磁场；匀称变化的磁场产生恒定的电场； 震荡的电场产生同频率的磁场震荡的磁场产生同频率的电场3. 电磁波是横波,波速c3 108 m / s4. 电磁振荡周期：T2LC6、电磁波发射功率：Pf 4第五章相对论1、惯性系：牛顿定律成立的参考系叫做惯性系；相对于一个惯性系做匀速直线运动的另外一个参考系, 也叫做惯性系；非惯性系：牛顿定律不成立的参考系叫做非惯性系；2、狭义相对论的两个假设：一切惯性系,物理规律都是相同的；一切惯性系中,光速均不变；（光速为极限速度,超光速不存在）3、狭义相对论的结论：动尺变短；动钟变慢；当运动物体vc, m同时的具备相对性； 爱因斯坦质能关系式：E =mc24、广义相对论结论：光线在引力场中偏转；引力红移；水星近日点的进动；宇宙大爆炸：宇宙起源于一个奇点,在该奇点,温度为无穷大,密度为无穷大,空间急剧膨胀；5. 电磁波谱：