注册考试波动学、光学

nullnull波动光学机械波普通物理考前辅导null复习机械振动简谐振动方程A：振幅振动状态nully振动状态相位角度（弧度）null1.机械波的发生可见：① “上游”的质元依次带动“下游”的质元振动②某时刻某质元的振动状态将在较晚时刻于“下游”某处出现---波是振动状态的传播 ③ “下游”点的相位(状态)总比“上游”点落后④质点并未随波逐流一. 机械波的基本概念null波是相位（振动状态）的传播沿波的传播方向,各质元的相位依次落后。图中b点比a点的相位落后null2.波动特征①机械波是振动状态(相位)在弹性媒质中的传播②机械波是弹性媒质中各点以一定的相位差的集体振动③机械波是振动能量在弹性媒质中的传播横波纵波null振源（波源）弹性媒质3.产生条件横波纵波⑴按传播特征分球面波平面波⑵按波面分 ─ 平面波 球面波4.波的分类null频率.波长.波速相邻两同相点之间的距离内传播的距离波速u :取决于媒质的性质三者关系 :5.描述波的特征量null1. 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达式一（波沿X正向传播）Ｏ处质点振动方程为Ｏ振动了t 秒，Ｘ处质点振动了X处质点振动方程为波动方程二．平面谐波的波动方程符号规定——质点振动偏离平衡位置的位移— y振动向前传播的距离 — xnull3.关于波动方程①与振动方程区别②写出波动方程的条件原点处振动方程波速及传播方向如2. .表达式二（波沿X负向传播）＋null比较法 写成 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 式又u答：Bnull解：1.先求o处质点的振动方程以L为原点，波动方程为2.令x = - L答:(A)引伸：由此可求以O为原点的波动方程null三、波的能量和能流1、波的能量 波不仅是振动状态的传播，而且也伴随着振动能量的传播。波的能量=媒质中某体积元的振动动能与弹性势能之和 体积元 dV 既振动又变形null体积元内媒质质点的总能量为：设有一平面简谐波： 1）在波动的传播过程中，任意时刻的动能和势能不仅大小相等而且相位相同，同时达到最大，同时等于零。2）在波传播过程中，任意体积元的波能量不守恒。意义：3）任一体积元的波能量在一周期内“吞吐”（吸收放出）两次，这正是传播能量的表现。null2.波的能流密度（波的强度）注意：波的强度正比于振幅的平方⑴物理意义：描述空间某处波的能量传播特征⑵定义：空间某处单位时间内通过垂直于波动传播方向的单位面积的平均能量。null答（C）动能为零势能为零null（C）null解：Ａ点处质元动能在减小Ａ点向上运动波形曲线向右移答（Ｃ）null四、波的干涉1、 波的干涉现象几列相干波在媒质中传播，空间各点有的振幅始终最大，有的振幅始终最小，此称为干涉相干波源：相同的频率、振动方向相同、恒定的相位差null传播到 P 点引起的振动分别为： 在 P 点的振动为同方向同频率振动的合成。发出的简谐波在空间p点相遇。 合成振动为：其中：3、干涉加强或减弱的条件波源的振动方程为null说明：②干涉极大点、极小点不止一个。③干涉极大点、极小点应满足上述条件式—隐函数干涉极大干涉极小null0 (k=0)null六、特殊的干涉现象：驻波null驻波2、特征：无行走之波形波节波腹两波节之间的点相位相同null量子光学：光的量子性物理光学：波动光学：光的干涉，衍射，偏振第一部分------光的干涉预备知识A．相干波：两列波频率相同﹑ 振动方向平行﹑相位差固定。B.干涉极大极小位置所满足的条件：基本理论实例(不考)null（1） 光是原子內部发出的电磁波一. 基本理论1、光的波动理论null（3）原子发光的特点：间歇性随机性每一原子每一次发出的波列是单色的。（有固定的频率﹑振动方向和初相。）每一原子先后发出的波列，其频率﹑振动方向和初相都是随机的。（可以取任何值）两束光 不相干！null 波动所到达的媒质中各点，都可以看作为发射子波的波源，而后一时刻这些子波波阵面的包迹便是新的波阵面。惠更斯原理tnull2.获得相干光的途径（方法）干涉干涉干涉null故上式改写为：(k=1,2, …)波程差明暗位置所满足的条件根据波动理论：干涉null3. 光程与光程差问题现为原式故即折射率null光程光在某一介质中所经历的几何路程r与介质折射率n的乘积nr上式也可写成：nullnull光程差两同相的相干光源发出的两相干光束，干涉条纹明暗条件由光程差确定干涉极大,明纹干涉极小,暗纹光程=null二.实例 双缝薄膜、劈尖、迈克尔逊1.双缝K=3K=－3null入射光为白光讨论中央０处白光远离中央靠近中央null考察O处零级明纹遮盖前,光程差遮盖后光程故,这时的零级明纹(遮盖后)应向上移.答: Cnull12垂直入射2.薄膜干涉斜入射垂直入射时光线1与光线2的光程差为半波损失null关于半波损失光入射到光疏媒质、光疏媒质界面时,反射光(在光疏媒质中)将多走半个波长的路程,此称半波损失光入射到光密媒质、光疏媒质界面时,反射光(在光密媒质中)无半波损失null干涉条件半波损失的确定光疏光密光疏无半波损失光疏光密更密不取0±null4. 劈尖干涉（劈形膜）夹角很小的两个平面所构成的薄膜平行单色光垂直照射空气劈尖上，上、下表面的反射光将产生干涉，厚度为e 处，两相干光的光程差为null1.干涉条件说明1.用 e 指示条纹位置2.劈尖相当于厚度呈线性变化的薄膜3.对于同一级干涉条纹，具有相同的介质厚度。4.对空气劈尖 e=0处是暗纹不取0null2.任意相邻明条纹(或暗条纹)之间的距离 l例2. 干涉条纹的移动null提示：同一级干涉条纹，具有相同的介质厚度。答（A）null一. 光的衍射现象及其分类第二部分--- 光的衍射缝较大时，光是直线传播的缝很小时，衍射现象明显定性解释：绕射null二. 单缝夫琅和费衍射干涉：从同一点出发的光分成两束，再相遇后干涉。干涉中不一定有衍射，衍射中必有干涉。1.单缝衍射实验装置null菲 涅 耳 半 波 带null说明2.注意：明纹暗纹K=0的明纹已重合于中央明纹中null讨论1.若缝变窄或变宽，各级条纹向何方移动？远离中央明纹靠近中央明纹所有条纹重合于中央明纹即光直线传播，不绕射。2.若缝宽不变，红光比紫光偏离远些null解:原来第三级暗纹缩小一半答：Ａnull第三部分 光的偏振横波的偏振性一.基本概念 光矢量 振动面 只沿一固定方向振动，称为偏振光。原子每一次所发出波列是偏振光。null3.自然光：普通光源内有大量原子，在一段时间内所发光波的振动方向可以取所有可能取的方向，没有哪一方向的光振动占优势。此称自然光或非偏振光。4.自然光等效于两个独立的相互垂直的偏振光：每一矢量沿X,Y方向分解面对光的传播方向看null⑶部分偏振光的表示法：⑵自然光的表示法：⑴线偏振光的表示法：光振动垂直板面光振动平行板面4.符号表示平面偏振光，全偏振光null二、透过偏振片的偏振现象3.偏振光的起偏和检偏起偏：使自然光（或非偏振光）变成线偏振光的过程。检偏：检查入射光的偏振性。1.某些物质制成的透明薄片（硫酸金鸡钠碱），只允许一个方向的光振动通过，称为偏振片。2.偏振化方向：允许光振动通过的方向4.通过偏振片后的光强—马吕斯定律null马吕斯定律注意马吕斯定律null3.自然光通过偏振片后光强减半偏振片2.两偏振片的偏振化方向平行时 光强最大两偏振片的偏振化方向相互垂直光强为零null解：画示意图null三.反射和折射光的偏振反射和折射过程会使入射的自然光一定程度的偏振化自然光部分 偏振光部分 偏振光null 反射光的偏振化程度和入射角有关，当入射角这时反射光成为线偏振光。此即布儒斯特定律可以证明：自然光部分偏振光线偏振光全偏振光null例2 自然光以60°的入射角照射到某两介质 交界面时，反射光为线偏振光，则知 （A）折射光为线偏振光，且折射角是30°. （B）折射光为部分偏振光，折射角是30°. （C）折射光为线偏振光，折射角不能确定. （D）折射光为部分偏振光，折射角不能确定. 答：B反射光为线偏振光60°为起偏角null提示：”反射光是完全偏振光“说明入射角为?由布儒斯特定律答：（C）布儒斯特角null四 .双折射1. 双折射现象 对于各向异性晶体（方解石，石英），一束光射入晶体后，可以观察到有两束折射光的现象。寻常光线(o光) -----遵守折射定律非常光线(e光) -----不遵守折射定律o光和e光都是线偏振光。null2.人为双折射光弹效应：某些非晶体（各向同性介质，如塑料，玻璃）本无双折射现象，但受力后产生双折射。应用：使人为双折射后的e光o光在一定条件下干涉，由条纹分布，形状，密度推断应力分布。