理学物理下复习.pptx

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1、描写简谐运动的特征量相位角频率振幅初相(取 或 )第1页/共62页图像描述0相量图了解各特征量在图线上的意义旋转矢量图第2页/共62页0相量图第3页/共62页利用相位角判断简谐运动的步调两个同频率简谐振动第4页/共62页相位表示的频率相同的不同物理量变化的步调第5页/共62页练习：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第6页/共62页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质点作简谐运动质点受回复力的作用第7页/共62页 振动能量振子：动能弹簧：弹性势能1.构成2.公式3.特点机械能守恒第8页/共62页同方向同频率相位差 ：同相；反相 简谐运动的合成 第

2、9页/共62页0根据余弦定理第10页/共62页一个物体同时参与同一直线上的两个简谐振动：利用相量图可判断两振动的关系是 合振动的方程为 反相0.030.05第11页/共62页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 .xx1(t)x2(t)tA2A1OT/2T振幅：角频率：初相：第12页/共62页1.求振动方程 习题17.2，17.3 例题17.12.能量分析习题：习题17.7第13页/共62页例17.2一个小球和弹簧组成的系统,振幅：A0（2）过平衡位置向x轴正方向运动0（3）过 且向x轴负方向运动0第14页/共62页5.02.50-2.5-5.0X/cmt/s

3、1.02.2abcde(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第15页/共62页物理量；波函数；图形；能量；传播规律波的描述波的叠加机械波的产生及特点机械波干涉；驻波第16页/共62页波长周期频率波速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 2.波的能量的特点 第17页/共62页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）第18页/共62页三种标准形式（3）：坐标原点的初相第19页/共62页P*O4.波函数的物理意义固定此时，函数为在 处质元的振动方程简谐波的波形曲线周期该质点各

4、时刻的速度方向波长各质点该时刻的速度方向第20页/共62页 18.5（1）已知：（2）画出 时的波形曲线。0.040.20.40.60.8123写出波函数；第22页/共62页干涉:波的相干叠加*5.波的叠加：干涉、驻波 波源的相位差波程差1)相位差第23页/共62页其他振动始终加强振动始终减弱干涉加强和减弱的条件第24页/共62页参见习题18.15沿着波的传播方向，相位是依次落后的 u第25页/共62页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。ABx30-x第26页/共62页2

5、.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 波第27页/共62页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：第28页/共62页一平面简谐波沿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

6、反射波叠加而静止的各点的位置。波疏波密op解（1）入射波的波函数1.2.3.0入射波第29页/共62页（2）反射波波函数1.2.3.波疏波密op入射波第30页/共62页波疏波密op1.P点是波节静止的各点的位置2.相邻波节之间相距qP（）q（）在x轴上因入射波和反射波叠加而静止的各点的位置。第31页/共62页练习：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第32页/共62页练习：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。第33页/共62页 练习：一平面

7、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第34页/共62页练习：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第35页/共62页一、光源发光机制 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 涉第36页/共62页光的干涉的相关计算计算光程差找出两束相干光步骤：干涉减弱干涉加强第37页/共62页SdDxOP干涉条纹I光强分布（1）双缝干涉：求各级角位置、线位置及间距习题：19.5、19.9第38页/共62页 减弱加强干涉条件：1

8、.求各级角位置、线位置2.间距K级明条纹角位置：线位置SdDxOP（1）双缝干涉：第39页/共62页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？第40页/共62页明纹dr0S1S2024第41页/共62页o第42页/共62页（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第43页/共62页劈尖的干涉条件：明纹暗纹（明纹）（暗纹）第44页/共62页劈尖劈尖夹角变小/大，条纹向_移动，条纹间距_AB/AB大、小 习题：

9、19.10第45页/共62页n1nen2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C2ne/2=k-/2第46页/共62页已知：问：有多少条明纹？单色光入射空气劈尖，且有最多能看到14条明纹第47页/共62页一、光的衍射（现象；分类；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；

10、最小分辨角；分辨率）第48页/共62页干涉相消（暗纹暗纹）干涉加强（明纹明纹）（介于明暗之间）（个半波带）个半波带 个半波带中央明纹中心2.单缝衍射：各级角位置、线位置、间距第49页/共62页条纹特点1.条纹宽度特点2.条纹亮度特点2倍中央明纹宽度其它明纹宽度中央明纹宽度随 缝宽及入射光波波长变化第50页/共62页瑞利判据 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第51页/共62页*光学仪器的分辨本领最小分辨角（两光点刚好能分辨）光学仪器分辨率光学仪器的

11、通光孔径第52页/共62页4.光栅衍射光栅构造：光栅常数光栅条纹定 性：定 量：单缝衍射多缝（光束）干涉光 栅 方 程缺 级 条 件第53页/共62页缺级条件：光栅方程(明纹位置)满足的k均缺失，不可见第54页/共62页sin0I单I0单-2-112(/a)单缝衍射IN2I0单048-4-8sin(/d)光栅衍射sin04-8-48(/d)多光束干涉主极大第55页/共62页单缝衍射中，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61明练习：对应位置为第_级_条纹，此时单缝的波3暗第56页/共62页 可见平行光入射单缝，已知缝宽0.5mm，透镜，在离屏上中

12、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）中央明纹的宽度第57页/共62页a=0.5mm1.5mm可见光波长范围390nm760nm 亮纹中央明纹的宽度第58页/共62页 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）最小缝宽第59页/共62页（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？IN2I0单0sin(/d)光栅衍射4-48-87条15条第60页/共62页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第61页/共62页感谢您的观看！第62页/共62页