大學(xué)物理大一總復(fù)習(xí)ppt課件

1、期末總復(fù)習(xí)期末總復(fù)習(xí)一、題型：一、題型：1、選擇題、選擇題 10題，每題題，每題3分；分； 2、填空題、填空題 10題，每題題，每題3分；分； 3、計(jì)算題、計(jì)算題 4題，每題題，每題10分。分。二、不考的內(nèi)容：二、不考的內(nèi)容： 1.4, 2.3, 2.4, 3.6, 3.8, 8.5 (要求同方向同頻率的合成要求同方向同頻率的合成), 8.6, 9.4, 9.5, 10.5, 11.3, 11.5, 12.4,12.5, 12.6。三、試題分?jǐn)?shù)的分布：三、試題分?jǐn)?shù)的分布： 1、經(jīng)典力學(xué)、經(jīng)典力學(xué) 28分分 2、剛體力學(xué)、剛體力學(xué) 13分分 2、相對(duì)論、相對(duì)論 9分分 3、振動(dòng)和波動(dòng)、振動(dòng)和波動(dòng)

2、 22分分 4、光的干涉、衍射、光的干涉、衍射 22分分 5、偏振、偏振 6分分 1 1、 掌握位置矢量、位移、速度、加速度等物理量概念掌握位置矢量、位移、速度、加速度等物理量概念 以及各量間的關(guān)系。以及各量間的關(guān)系。2、 掌握兩類問(wèn)題的求解：用運(yùn)動(dòng)方程確定質(zhì)點(diǎn)的位置、位移、速度和加速度的方法；用微分的方法。以及已知質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度和初始條件求速度、運(yùn)動(dòng)方程的方法，用積分的方法。3 3、 計(jì)算質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度、角加速度、切計(jì)算質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度等量，以及角量與線量的關(guān)系向加速度和法向加速度等量，以及角量與線量的關(guān)系。第一章第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)

3、動(dòng)學(xué))(ta)(tr求導(dǎo)求導(dǎo)求導(dǎo)求導(dǎo)積分積分積分積分( ) tv 一一 由質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程可以求得質(zhì)點(diǎn)在任一由質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程可以求得質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)刻的位矢、速度和加速度；時(shí)刻的位矢、速度和加速度； 二二 已知質(zhì)點(diǎn)的加速度以及初始速度和初始已知質(zhì)點(diǎn)的加速度以及初始速度和初始位置位置, 可求質(zhì)點(diǎn)速度及其運(yùn)動(dòng)方程可求質(zhì)點(diǎn)速度及其運(yùn)動(dòng)方程 .質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的問(wèn)題可以分為兩類質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的問(wèn)題可以分為兩類:在積分時(shí)在積分時(shí)常用到的常用到的方法：方法：積分則若積分則若積分則若a(x)dxvdvdxvdvdtdxdxdvdxdxdtdvdtdv)x(aadt)v(advdtdva(v)adt) t (advdtdv)

4、 t (aa例例1. 1. 一艘快艇在速率為一艘快艇在速率為 時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，其加速度其加速度 ，式中，式中 為常數(shù)，試為常數(shù)，試證明關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后又行駛證明關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后又行駛 x x 距離時(shí)，快艇距離時(shí)，快艇速率為：速率為： 0v2kvakkxevv0證明：證明：kxvvxevvkxvvxkvvxkvvkvxvvtxxvtva0002 lndddddddddddd0證畢證畢第二章第二章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律例例2:2:質(zhì)量為質(zhì)量為m m的小球，在水中受的浮力為常力的小球，在水中受的浮力為常力F F，當(dāng)它從靜止開(kāi)始沉降時(shí)，受到水的粘滯阻力為當(dāng)它從靜止開(kāi)始沉降時(shí)，受到水的粘滯阻力為

5、f=-kv(kf=-kv(k為常數(shù)），求小球在水中豎直沉降的為常數(shù)），求小球在水中豎直沉降的速度速度v v與時(shí)間與時(shí)間t t的關(guān)系。的關(guān)系。fFmgax式中式中t為從沉降開(kāi)始計(jì)算的時(shí)間為從沉降開(kāi)始計(jì)算的時(shí)間解：取坐標(biāo)，作受力圖。解：取坐標(biāo)，作受力圖。dtdvmmaFkvmg根據(jù)牛頓第二定律，有根據(jù)牛頓第二定律，有初始條件：初始條件：t=0 時(shí)時(shí) v=0初始條件：初始條件：t=0 時(shí)時(shí) v=0tvdtmFkvmgdv00/)(dtdvmmaFkvmgkeFmgvmkt/ )1)(tvmkdtFkvmgkdv00/)(tFkvmgFmgmkdtFkvmgFkvmgd0/)(）（變力的功：變力的功：

6、BABArFrFWddcos 力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所作的功為力在質(zhì)點(diǎn)位移方向的分量與位移大力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所作的功為力在質(zhì)點(diǎn)位移方向的分量與位移大小的乘積小的乘積 . 1 1、 掌握功的概念掌握功的概念, , 能計(jì)算變力的功能計(jì)算變力的功, , 多力的功。多力的功。第三章第三章 機(jī)械運(yùn)動(dòng)的守恒定律機(jī)械運(yùn)動(dòng)的守恒定律多個(gè)力對(duì)物體作功等于各力對(duì)物體作功的代數(shù)和。多個(gè)力對(duì)物體作功等于各力對(duì)物體作功的代數(shù)和。 rFrFrFbLanbLabLaddd21 rFFFrFWbLabLad)(1n2d2 2、理解保守力作功的特點(diǎn)及勢(shì)能的概念、理解保守力作功的特點(diǎn)及勢(shì)能的概念, , 會(huì)計(jì)算萬(wàn)有引會(huì)計(jì)算萬(wàn)有引 力、重力和彈性力的勢(shì)能

7、。力、重力和彈性力的勢(shì)能。3 3、掌握質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理以及機(jī)械能守恒定律。、掌握質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理以及機(jī)械能守恒定律。萬(wàn)有引力、重力、彈性力等保守力做功都與路徑無(wú)關(guān)。萬(wàn)有引力、重力、彈性力等保守力做功都與路徑無(wú)關(guān)。rMMrrMMrP21221GdrGrdFE）（引力勢(shì)能：彈性勢(shì)能：彈性勢(shì)能：221kxEpmghEp重力勢(shì)能：重力勢(shì)能：動(dòng)能定理：動(dòng)能定理：2022121mvmvW內(nèi)外iniiniWW11011kinikiniEE功能原理：功能原理：)()(0p0kpkinncexEEEEWW 機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律 只有保守內(nèi)力作功的情況下，質(zhì)點(diǎn)只有保守內(nèi)力作功的情況下，質(zhì)點(diǎn)系的

8、機(jī)械能保持不變系的機(jī)械能保持不變 . 當(dāng)當(dāng)0inncexWW0EE 時(shí)，有時(shí)，有4、沖量、動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒：、沖量、動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒： iiiittiipptFI0ex0d 若質(zhì)點(diǎn)系所受的合外力為零 則系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒，即 保持不變 .0exexiiFFiipp動(dòng)量定理：動(dòng)量定理：5、質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒：、質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒：FrM力矩：力矩：角動(dòng)量：角動(dòng)量：vmrprLFrtdpdrtdLd角動(dòng)量定理：角動(dòng)量定理：tLMdd 作用于質(zhì)點(diǎn)的合力對(duì)參考點(diǎn)作用于質(zhì)點(diǎn)的合力對(duì)參考點(diǎn) O 的力矩的力矩 ，等于質(zhì)點(diǎn)對(duì)該點(diǎn)，等于質(zhì)點(diǎn)對(duì)該點(diǎn) O 的角的角動(dòng)量隨時(shí)間的變化率動(dòng)量隨時(shí)間的變化率.LM

9、,0 恒矢量 質(zhì)點(diǎn)所受對(duì)參考點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)所受對(duì)參考點(diǎn) O 的合力矩為零時(shí)，質(zhì)點(diǎn)對(duì)該參考點(diǎn)的合力矩為零時(shí)，質(zhì)點(diǎn)對(duì)該參考點(diǎn) O 的角動(dòng)量為一恒矢量的角動(dòng)量為一恒矢量. 角動(dòng)量守恒：角動(dòng)量守恒：例例3： 一鏈條總長(zhǎng)為一鏈條總長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為，質(zhì)量為m。放在桌面上。放在桌面上并使其下垂，下垂的長(zhǎng)度為并使其下垂，下垂的長(zhǎng)度為a，設(shè)鏈條與桌面的，設(shè)鏈條與桌面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為滑動(dòng)摩擦系數(shù)為，令鏈條從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，令鏈條從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，那么：（那么：（1到鏈條離開(kāi)桌面的過(guò)程中，摩擦力到鏈條離開(kāi)桌面的過(guò)程中，摩擦力對(duì)鏈條做了多少功？（對(duì)鏈條做了多少功？（2鏈條離開(kāi)桌面時(shí)的速鏈條離開(kāi)桌面時(shí)的速率是多少？率是多少？al-a

10、 xO解：解：(1)建坐標(biāo)系如圖建坐標(biāo)系如圖lalafdxxllmgrdfW)(注意：摩擦注意：摩擦力作負(fù)功！力作負(fù)功！lxlmgf/)( 22)(2)21( allmgxlxlmgla(2)對(duì)鏈條應(yīng)用動(dòng)能定理：對(duì)鏈條應(yīng)用動(dòng)能定理：2022121mvmvWWWfP21222)()(alallgv得20210mvWWvfPlalmgxdxlmgrdPWlalaP2)(22lalmgWf2)(2前已得出：前已得出：2222212)(2)(mvlalmglalmg第四章第四章 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度與它所受的合外力矩成正比剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度與它所受的合外力矩成正比

11、，與，與剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量成反比剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量成反比 . .轉(zhuǎn)動(dòng)定律轉(zhuǎn)動(dòng)定律JM2jjjrmJ定義轉(zhuǎn)動(dòng)慣量定義轉(zhuǎn)動(dòng)慣量mrJd22、轉(zhuǎn)動(dòng)定律：、轉(zhuǎn)動(dòng)定律：3 3、理解和掌握剛體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)力矩的空間累積作用、理解和掌握剛體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)力矩的空間累積作用 - -動(dòng)能定理動(dòng)能定理21222121d21JJMW0 M常量JL，那，那么么假假設(shè)設(shè) 5 5、正確掌握角動(dòng)量守恒條件，并能運(yùn)用角、正確掌握角動(dòng)量守恒條件，并能運(yùn)用角動(dòng)量守動(dòng)量守 恒定律。恒定律。4、力矩的時(shí)間累積作用、力矩的時(shí)間累積作用-角動(dòng)量定理。角動(dòng)量定理。tJtLMd)(ddd質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)與剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)照表質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)位移 位移速度 角速度加速度

12、角加速度質(zhì)量（慣性）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量力 力矩牛頓第二定律轉(zhuǎn)動(dòng)定律動(dòng)量 角動(dòng)量沖量沖量矩動(dòng)量定理角動(dòng)量定理動(dòng)能動(dòng)能功功動(dòng)能定理動(dòng)能定理動(dòng)量守恒角動(dòng)量守恒rdtrdvdtvdamFamFvmPtt0dtFI12ttvmvmdtF0221mvBArdFW21212221BAmvmvrdF0vmvmdtF12tt0dmrJ2FrMJMJvmrLtt0dtM12ttJJdtML0221JBABAMddMW21212221BAJJMd0JJdtM12tt0例例4 4、一輕繩跨過(guò)兩個(gè)質(zhì)量均為、一輕繩跨過(guò)兩個(gè)質(zhì)量均為 m m、半、半徑均為徑均為r r的均勻圓盤(pán)狀定滑輪，繩的兩的均勻圓盤(pán)狀定滑輪，繩的兩端分別掛著質(zhì)量為

13、端分別掛著質(zhì)量為mm和和2m2m的重物，如的重物，如下圖。繩與滑輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，滑輪下圖。繩與滑輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，滑輪光滑。兩個(gè)定滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均為光滑。兩個(gè)定滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均為0.5mr20.5mr2。將由兩個(gè)定滑輪以及質(zhì)量為。將由兩個(gè)定滑輪以及質(zhì)量為mm和和2m2m的重物組成的系統(tǒng)從靜止釋放的重物組成的系統(tǒng)從靜止釋放，求兩滑輪之間繩內(nèi)的張力。，求兩滑輪之間繩內(nèi)的張力。解：受力分析如圖所示。解：受力分析如圖所示。 剛體、剛體、轉(zhuǎn)動(dòng)定律轉(zhuǎn)動(dòng)定律8/11212122222121mgTramrrTTrmrTrrTmamgTmaTmg聯(lián)立求解：桿的角速度。間桿中，求子彈入射后瞬處垂直擊中桿，并留在速度

14、在以水平彈。在桿自由下垂時(shí)，子在沿直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)端的水平軸的均勻細(xì)桿，可繞過(guò)、長(zhǎng)為如圖一質(zhì)量為例 m m 521aOloa2L/3第五章第五章 狹義相對(duì)論狹義相對(duì)論一、一、 了解狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)，理解牛頓力學(xué)了解狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)，理解牛頓力學(xué)的時(shí)空觀和狹義相對(duì)論的時(shí)空觀之間的差異。的時(shí)空觀和狹義相對(duì)論的時(shí)空觀之間的差異。二、二、 了解洛侖茲坐標(biāo)變換。了解洛侖茲坐標(biāo)變換。三、三、 理解同時(shí)的相對(duì)性，掌握運(yùn)動(dòng)的鐘變慢和運(yùn)動(dòng)的理解同時(shí)的相對(duì)性，掌握運(yùn)動(dòng)的鐘變慢和運(yùn)動(dòng)的桿變短的規(guī)律。桿變短的規(guī)律。四、四、 掌握質(zhì)量與速度、質(zhì)量與能量的關(guān)系、動(dòng)量與掌握質(zhì)量與速度、質(zhì)量與能量的關(guān)系、動(dòng)量

15、與能量等的關(guān)系。能量等的關(guān)系。1、兩個(gè)基本假設(shè)：、兩個(gè)基本假設(shè)：(1) 狹義相對(duì)性原理狹義相對(duì)性原理(2) 光速不變?cè)砉馑俨蛔冊(cè)?. 洛倫茲坐標(biāo)變換式洛倫茲坐標(biāo)變換式 221ctxxvvyy zz 2221cxcttvv221ctxxvvyy zz222cvcv1xtt3、相對(duì)論效應(yīng)：只發(fā)生在相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向上、相對(duì)論效應(yīng)：只發(fā)生在相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向上222cvcv1 x tt（1同時(shí)相對(duì)性同時(shí)相對(duì)性(3) 長(zhǎng)度收縮效應(yīng)長(zhǎng)度收縮效應(yīng) 201llS 系中同地發(fā)系中同地發(fā)生的兩事件的生的兩事件的時(shí)間間隔時(shí)間間隔212121ctttt2v在在 S S 系中看，時(shí)間間隔系中看，時(shí)間間隔（2動(dòng)鐘變慢動(dòng)鐘變慢2

16、201cmmv202cmmcEk（3）. 相對(duì)論動(dòng)能相對(duì)論動(dòng)能 （1）. 相對(duì)論質(zhì)量相對(duì)論質(zhì)量 （2 2相對(duì)論動(dòng)量相對(duì)論動(dòng)量vmPvcvm2201 一觀測(cè)者測(cè)得一沿米尺長(zhǎng)度勻速運(yùn)動(dòng)一觀測(cè)者測(cè)得一沿米尺長(zhǎng)度勻速運(yùn)動(dòng)著的米尺的長(zhǎng)度為著的米尺的長(zhǎng)度為0.5m0.5m。則此米尺以速度。則此米尺以速度v v m/s m/s接近觀測(cè)者。接近觀測(cè)者?！?.6108】 長(zhǎng)度收長(zhǎng)度收縮縮822220106 . 2231211cvcvcvll例例6 6例例7 7某宇宙飛船以某宇宙飛船以 0.8c 0.8c 的速度離開(kāi)地球，若地球上接的速度離開(kāi)地球，若地球上接收到它發(fā)出的兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間間隔為收到它發(fā)出的兩個(gè)信號(hào)

17、之間的時(shí)間間隔為 10s 10s，則，則宇航員測(cè)出的相應(yīng)的時(shí)間間隔為：宇航員測(cè)出的相應(yīng)的時(shí)間間隔為：s.7 .16)(s;10)(s;8)(s;6)(DCBA答案：答案： （A A） s68 . 01102tt 時(shí)間膨時(shí)間膨脹脹1 1、掌握描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的各個(gè)物理量特別是相位、掌握描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的各個(gè)物理量特別是相位的物理意義及各量間的關(guān)系。的物理意義及各量間的關(guān)系。2 2、掌握描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量法和曲線表示法。、掌握描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量法和曲線表示法。能根據(jù)給定的初始條件寫(xiě)出一維簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程，能根據(jù)給定的初始條件寫(xiě)出一維簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程，并理解其物理意義并理解其物理意義. .3 3

18、、掌握同方向、同頻率簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成規(guī)律、掌握同方向、同頻率簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成規(guī)律. .第八章第八章 振動(dòng)振動(dòng)1.1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式: :)cos(tAxtx圖圖TxtAAo振動(dòng)曲線振動(dòng)曲線旋轉(zhuǎn)矢量描述旋轉(zhuǎn)矢量描述質(zhì)點(diǎn)在質(zhì)點(diǎn)在x x軸上的投影式軸上的投影式)cos(tAxt xxot0tAA2.簡(jiǎn)諧振動(dòng)的三個(gè)特征量：簡(jiǎn)諧振動(dòng)的三個(gè)特征量：A(1) 振幅振幅(2)(2)周期、頻率、角頻率周期、頻率、角頻率2T 周期：周期：21T 頻率頻率T22 角頻率角頻率（3 3相位和初相位相位和初相位t)cos(tAx在在 中，中， 稱為振動(dòng)的相位稱為振動(dòng)的相位 相位差：相位差： 表示兩個(gè)相位之

19、差。用來(lái)比較簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的步調(diào)。表示兩個(gè)相位之差。用來(lái)比較簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的步調(diào)。12彈簧振子彈簧振子km 相位差：表示兩個(gè)相位之差。用來(lái)比較簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)相位差：表示兩個(gè)相位之差。用來(lái)比較簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的步調(diào)。的步調(diào)。 1 1對(duì)同一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，相位差給出兩運(yùn)動(dòng)狀態(tài)間變化所需的時(shí)間對(duì)同一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，相位差給出兩運(yùn)動(dòng)狀態(tài)間變化所需的時(shí)間. .)()(12tt)cos(1tAx)cos(2tAx12ttt2對(duì)于兩個(gè)同頻率的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，相位差表示它們間步調(diào)上對(duì)于兩個(gè)同頻率的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，相位差表示它們間步調(diào)上 的差異的差異.（解決振動(dòng)合成問(wèn)題）（解決振動(dòng)合成問(wèn)題）)cos(111tAx)cos(222tAx)()(12tt12220

20、20vxA00tanxv3.3.初始條件常數(shù)初始條件常數(shù) 和和 的確定）的確定）A000vv xxt初始條件初始條件cos0Ax sin0Av 對(duì)于給定的振動(dòng)系統(tǒng)，周期由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定，對(duì)于給定的振動(dòng)系統(tǒng)，周期由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定，振幅和初相由初始條件決定振幅和初相由初始條件決定.)sin(tAv)cos(tAxA Ax xm mo oo oA A-A-At tx x = = /2/2T Tx xm mo oo oA A-A-At tx x = 0 = 0T Tx0= 0 x0= 0(b)(b)0v00v0 x0 = Ax0 = A(a)(a)x xm mo o-A-Ax xo oA A-A-

21、At t = = T To oA A-A-At t = 3 = 3 /2(/2(或或- - /2)/2) T Tx xx xm mo ox0 = -Ax0 = -A(c)(c)0v0 x0 = 0 x0 = 0(d)(d)0v0kEpExEBCAApExO4. 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能曲線簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能曲線5 5、利用旋轉(zhuǎn)矢量法向量圖法求合振動(dòng)、利用旋轉(zhuǎn)矢量法向量圖法求合振動(dòng)xo2A A1A A12A A2A A)cos(212212221AAAAA22112211coscossinsinAAAAtg)cos(tAx 兩個(gè)同方向同頻率簡(jiǎn)兩個(gè)同方向同頻率簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)合成后仍為簡(jiǎn)諧運(yùn)諧運(yùn)動(dòng)合成后仍為

22、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，角頻率不變。動(dòng)，角頻率不變。 1、掌握描述簡(jiǎn)諧波的各物理量及各量間的關(guān)系。、掌握描述簡(jiǎn)諧波的各物理量及各量間的關(guān)系。2、理解機(jī)械波產(chǎn)生的條件，、理解機(jī)械波產(chǎn)生的條件， 掌握由已知質(zhì)點(diǎn)的簡(jiǎn)掌握由已知質(zhì)點(diǎn)的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的波形圖得出平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)的方法。諧運(yùn)動(dòng)的波形圖得出平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)的方法。 理理解波函數(shù)的物理意義；解波函數(shù)的物理意義； 了解波的能量傳播特征及能流、了解波的能量傳播特征及能流、能流密度概念。能流密度概念。3、了解惠更斯原理和波的疊加原理。、了解惠更斯原理和波的疊加原理。 能應(yīng)用相位差能應(yīng)用相位差和波程差分析、確定相干波疊加后振幅加強(qiáng)和減弱的條和波程差分析、確定相干波疊

23、加后振幅加強(qiáng)和減弱的條件。件。第九章第九章 波動(dòng)概述波動(dòng)概述1、基本概念：機(jī)械波產(chǎn)生的條件、橫波與縱波、波的傳、基本概念：機(jī)械波產(chǎn)生的條件、橫波與縱波、波的傳 播速度、波長(zhǎng)和波的周期、波的幾何描述、播速度、波長(zhǎng)和波的周期、波的幾何描述、 惠更斯原理、波的能量等。惠更斯原理、波的能量等。)(2cos)(cosxTtAuxtAy2、波函數(shù)：、波函數(shù)：（1）.已知波函數(shù)求各物理量（2）.已知各物理量求波函數(shù)（3）.已知波形圖、振動(dòng)圖線求波函數(shù)12212xx 兩振動(dòng)的相位差兩振動(dòng)的相位差uT例例8：知知, t=0的波形如圖所示的波形如圖所示smu/20mmA4 . 0,100 . 42suT02. 0

24、204 . 0mxt)25100cos(104 . 02Xyum4 . 0m04. 0求：振幅，波長(zhǎng)，波的周期、波函數(shù)求：振幅，波長(zhǎng)，波的周期、波函數(shù))222cos(xtTAy解：解：例例9 9：如下圖，平面簡(jiǎn)諧波向右左移動(dòng)速度：如下圖，平面簡(jiǎn)諧波向右左移動(dòng)速度 u u =0.08 m/s=0.08 m/s，求：，求：. .振源振源O O的振動(dòng)方程；的振動(dòng)方程；. .波函數(shù)；波函數(shù)；. P . P 點(diǎn)的振動(dòng)方程；點(diǎn)的振動(dòng)方程；. a. a、b b 兩點(diǎn)振動(dòng)方向。兩點(diǎn)振動(dòng)方向。oyxuabPm2 .0m04.0 體積元的總機(jī)械能體積元的總機(jī)械能)(sindddd222pkuxtVAWWW)(si

25、nd21dd222pkuxtVAWW3、波的能量、波的能量 1 理解波的相干條件及獲得相干光的方法，能應(yīng)理解波的相干條件及獲得相干光的方法，能應(yīng)用相位差和波程差分析、確定相干波疊加后振幅加強(qiáng)用相位差和波程差分析、確定相干波疊加后振幅加強(qiáng)和減弱的條件和減弱的條件. 2 掌握光程的概念以及光程差和相位差的關(guān)系，掌握光程的概念以及光程差和相位差的關(guān)系，理解在什么情況下的反射光有相位躍變理解在什么情況下的反射光有相位躍變. 3 能分析楊氏雙縫干涉條紋，薄膜等厚干涉條紋、能分析楊氏雙縫干涉條紋，薄膜等厚干涉條紋、牛頓環(huán)干涉、及邁克耳孫干涉儀的工作原理。牛頓環(huán)干涉、及邁克耳孫干涉儀的工作原理。第十一章第十

26、一章 光的干涉光的干涉1 1、基本概念：、基本概念：1212rr2光程光程= =折射率折射率幾何路程幾何路程 = nr = nr)2()2(222111rtrt透鏡不產(chǎn)生附加的光程差、半波損失透鏡不產(chǎn)生附加的光程差、半波損失)(2112212rnrn光程之差即為光程差光程之差即為光程差Dxtgsin 很小，很小， xdDk d2D)1k2( 明紋明紋暗紋暗紋,2 , 1 ,0k xdDo2r1r 1s2sx0k 0k 1k 0k 1k p sind k2)1k2( 明紋明紋暗紋暗紋2、等傾干涉：、等傾干涉： k2)1k2( ),2 ,1 ,0k( ),2 ,1k( 加強(qiáng)加強(qiáng)減弱減弱2sin22

27、2ine3 3、劈尖、劈尖 k2)1k2( ),2 ,1k( ),2 ,1 ,0k( 加強(qiáng)加強(qiáng)減弱減弱22ne0k 1k 2k 0k 1k 明紋明紋暗紋暗紋 ke1ke例例1010：在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，單：在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，單色光源色光源S S到兩縫到兩縫S1S1和和S2S2的距離的距離為為l1l1和和l2l2，并且，并且l1l1l2l233，為入射光的波長(zhǎng)，雙縫之為入射光的波長(zhǎng)，雙縫之間的距離為間的距離為d d，雙縫到屏幕的，雙縫到屏幕的距離為距離為D DD D d d），如圖，求），如圖，求：（1 1零級(jí)明紋到屏幕中央零級(jí)明紋到屏幕中央O O點(diǎn)點(diǎn)的距離。的距離。（2 2相鄰明紋間距離。相鄰明

28、紋間距離。解：如圖，設(shè)P0為零級(jí)明紋中心dddrrDopxllrrrlrl/3/)(30)()(12012121122Dxddrrsin12（2在屏上距在屏上距O點(diǎn)為點(diǎn)為X處，光程差處，光程差dDxkDdxk/)3k()2, 1(k3)/(明紋條件：dDxxxkk/1在此處令k0，即為1的結(jié)果，相鄰明紋間距：例例1111： 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長(zhǎng)為在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長(zhǎng)為 632.8 nm 632.8 nm 的的激光照射一雙縫，將一折射率為激光照射一雙縫，將一折射率為 n=1.4 n=1.4 的透明的介的透明的介質(zhì)薄片插入一條光路，發(fā)現(xiàn)屏幕上中央明紋移動(dòng)了質(zhì)薄片插入一條光路，發(fā)現(xiàn)屏幕上中央

29、明紋移動(dòng)了 3.53.5個(gè)條紋，求介質(zhì)薄片的厚度個(gè)條紋，求介質(zhì)薄片的厚度 d d 。oD DS1S2Sdr1r2Iood解：解： 由于中央明紋移動(dòng)了由于中央明紋移動(dòng)了 3.5 3.5 個(gè)條紋，對(duì)應(yīng)原屏幕中央個(gè)條紋，對(duì)應(yīng)原屏幕中央 o o 點(diǎn)兩條光線的光程差也為點(diǎn)兩條光線的光程差也為 3.5 3.5 。則插入的介質(zhì)薄片。則插入的介質(zhì)薄片所增加的光程差為所增加的光程差為 3.5 3.5 個(gè)波長(zhǎng)。個(gè)波長(zhǎng)。D DS1S2ar1r2od對(duì)于對(duì)于o o點(diǎn)：點(diǎn)：021rr5 .3)1(dn5 . 3)(21rnddr15 .3ndm105.56-14 .1108 .6325 .39解：解：實(shí)際是求什么波長(zhǎng)的

30、光反射干涉加強(qiáng)！實(shí)際是求什么波長(zhǎng)的光反射干涉加強(qiáng)！322 1.5 0.4 101200111222ndnmkkk1k 2k 3k 4k nm2400 nm800 nm480 nm340 knd2能否用能否用 ？22ndk應(yīng)用應(yīng)用加強(qiáng)加強(qiáng)青色綠與藍(lán)之間）青色綠與藍(lán)之間）應(yīng)用：可判斷應(yīng)用：可判斷 薄膜生長(zhǎng)情況。薄膜生長(zhǎng)情況。2Sio（ 一條反射光有半波損失）一條反射光有半波損失）d1n15 .1n 1n2 例例12. 空氣中有一透明薄膜空氣中有一透明薄膜白光垂直照射。求反射光波長(zhǎng)。白光垂直照射。求反射光波長(zhǎng)。m4 . 0d 5 . 1n Ln53. 1m104 . 21082m1089. 5357

31、n例例13 13 有一玻璃劈尖有一玻璃劈尖 , , 放在空氣放在空氣中中 , , 劈尖夾角劈尖夾角rad1085 , 用波長(zhǎng)用波長(zhǎng) 的單色光垂直的單色光垂直入射時(shí)入射時(shí) , 測(cè)得干涉條紋的寬度測(cè)得干涉條紋的寬度 , 求求 這玻這玻璃的璃的 折射率折射率.nm589mm4 . 2lnlln22解解:ln2 1、 理解用波帶法來(lái)分析單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射理解用波帶法來(lái)分析單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射條紋分布規(guī)律的方法，會(huì)分析縫寬及波長(zhǎng)對(duì)衍射條條紋分布規(guī)律的方法，會(huì)分析縫寬及波長(zhǎng)對(duì)衍射條紋分布的影響紋分布的影響. 2、 理解光柵衍射公式理解光柵衍射公式 , 會(huì)確定光柵衍射譜線會(huì)確定光柵衍射譜線的位置，會(huì)分析光柵常

32、數(shù)及波長(zhǎng)對(duì)光柵衍射譜線分的位置，會(huì)分析光柵常數(shù)及波長(zhǎng)對(duì)光柵衍射譜線分布的影響布的影響.第十一章第十一章 波的衍射波的衍射1 1、基本概念：、基本概念： 了解惠更斯了解惠更斯- -菲涅爾原理、光的衍射分類、半波帶。菲涅爾原理、光的衍射分類、半波帶。sina0 02)12(kkk22非以上值：非以上值：中央明紋中央明紋明紋明紋暗紋暗紋介于明紋與暗紋之間介于明紋與暗紋之間.3.2.1k.3.2.1k分割成偶數(shù)個(gè)半波帶，分割成偶數(shù)個(gè)半波帶， P P 點(diǎn)為暗紋。點(diǎn)為暗紋。分割成奇數(shù)個(gè)半波帶，分割成奇數(shù)個(gè)半波帶， P P 點(diǎn)為明紋。點(diǎn)為明紋。LfoaBAPxCI112233ftgx，sinf角很小afkx

33、)2 ,1(k暗紋位置：暗紋位置：afkx212）（)2 ,1(k明紋位置：明紋位置：k)2 ,1 ,0(ksin)(ba加強(qiáng)加強(qiáng)光柵方程光柵方程: :K=1,2,3.對(duì)應(yīng)各級(jí)明紋主極大對(duì)應(yīng)各級(jí)明紋主極大.單縫衍射減弱條件單縫衍射減弱條件: :sinka光柵衍射加強(qiáng)條件：光柵衍射加強(qiáng)條件：kbasin)(缺級(jí)條件：缺級(jí)條件：條紋特征條紋特征I1245-1-2-4-5缺缺級(jí)級(jí)缺缺級(jí)級(jí)-22N=5例例1313、在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，若減小、在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，若減小縫寬，其它條件不變，則中央明條紋縫寬，其它條件不變，則中央明條紋（A A寬度變??；寬度變??；（B B寬度變大；寬度變大；（C C寬度不變，且中心強(qiáng)度也不變；寬度不變，且中心強(qiáng)