重點(diǎn)高中物理選修3-4電磁波知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、WORD格式精心整理第二章第一節(jié)機(jī)械波的形成和傳播1.機(jī)械波的形成和傳播 (以繩波為例 )(1)繩上的各小段可以看做質(zhì)點(diǎn).(2)由于繩中各局部之間都有相互作用的彈力聯(lián)系著，先運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，依次傳遞，使振動(dòng)狀態(tài)在繩上傳播 .2.介質(zhì)能夠傳播振動(dòng)的物質(zhì).3.機(jī)械波(1)定義：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播.(2)產(chǎn)生的條件要有引起初始振動(dòng)的裝置，即波源 .要有傳播振動(dòng)的 _介質(zhì) _.(3)機(jī)械波的特點(diǎn)前面質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)， 后面質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)， 并且離波源越遠(yuǎn)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)越 _滯后 _.各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期都與波源振動(dòng) _一樣 _. 介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向都和波源的起振方向一樣

2、 _.波傳播的是振動(dòng)這種形式，而介質(zhì)的每個(gè)質(zhì)點(diǎn)只在自己的平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波遷移 .波在傳播“振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式的同時(shí)，也在傳遞能量，而且可以傳遞信息_.1.波的分類按介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向的關(guān)系不同，常將波分為橫波和縱波.2.橫波(1)定義：介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的波.(2)標(biāo)識(shí)性物理量波峰：凸起來(lái)的最高處.(質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移正向最大處)波谷：凹下去的最低處.(質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移負(fù)向最大處)3.縱波(1)定義：介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向平行的波.(2)標(biāo)識(shí)性物理量密部：介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)分布密集的局部.疏部：介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)分布稀疏的局部.4.簡(jiǎn)諧波如果傳播的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，

3、這種波叫做簡(jiǎn)諧波.波動(dòng)過(guò)程中介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（ 1質(zhì)點(diǎn)的“守位性 ：機(jī)械波向外傳播的只是振動(dòng)的形式和能量，質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近震動(dòng)，并不隨波遷移。（ 2“一樣性：介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)均做受迫振動(dòng)，各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期和頻率與波源振動(dòng)的周期和頻率一樣， 而且各質(zhì)點(diǎn)開(kāi)場(chǎng)振動(dòng)的方向也一樣， 即各質(zhì)點(diǎn)的起振方向一樣。（ 3“滯后性：離波源近的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng)，即離波源近的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)開(kāi)場(chǎng)越早，離波源越遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)開(kāi)場(chǎng)越晚。波動(dòng)過(guò)程中介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期都與波源的振動(dòng)周期一樣，其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可用三句話來(lái)描述： (1)先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)；(2)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)；(3)后振動(dòng)

4、的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)落后于先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn).概括起來(lái)就是“帶動(dòng)、重復(fù)、落后.波的傳播方向，可以判斷各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，反之亦然.專業(yè)資料整理WORD格式精心整理判斷方法一：帶動(dòng)法由波的形成原理可知，后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)先振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，假設(shè)波的傳播方向而判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向時(shí)，可在波源一側(cè)找與該質(zhì)點(diǎn)距離較近的前一質(zhì)點(diǎn)，如果前一質(zhì)點(diǎn)在該質(zhì)點(diǎn)下方， 那么該質(zhì)點(diǎn)將向下運(yùn)動(dòng) (力求重復(fù)前專業(yè)資料整理WORD格式面質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) )，否那么該質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng) .判斷方法二：上下坡法如圖 5 所示，沿波的傳播方向，“上坡的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，如質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，如B、 C、F、G、H.判斷方法三：同側(cè)法如圖 6 所示，波形圖上表示傳播方

5、向和振動(dòng)方向的圖像同側(cè) .第二節(jié)波速與波長(zhǎng)、頻率的關(guān)系1.波長(zhǎng)A、D、E；“下坡的箭頭在專業(yè)資料整理WORD格式(1)定義：沿波的傳播方向，任意兩個(gè)相鄰的同相振動(dòng) (也稱振動(dòng)步調(diào)完全一致 )的質(zhì)點(diǎn)之間的距離 (包含一個(gè)“完整的波 )，叫做波的波長(zhǎng)，常用表示 .(2)橫波中任意兩個(gè)相鄰的波峰或波谷之間的距離就是橫波的波長(zhǎng) .縱波中任意兩個(gè)相鄰的密部或疏部之間的距離就是縱波的波長(zhǎng) .2.振幅(1)定義：在波動(dòng)中，各質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的最大位移，即其振動(dòng)的振幅，也稱為波的振幅 .(2)波的振幅大小是波所傳播能量大小的直接量度.3.頻率(1)定義：波在傳播過(guò)程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率都一樣，這個(gè)頻率被稱

6、為波的頻率 .(2)波的頻率等于波源振動(dòng)的頻率，與介質(zhì)的種類無(wú)關(guān).(3)頻率與周期的關(guān)系： f_ _或 fT1.1.波速：機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度.(1)波速等于波長(zhǎng)和頻率的乘積.(2)經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)(3)波速等于波長(zhǎng)和頻率的乘積這一關(guān)系雖從機(jī)械波得到，但對(duì)其他形式的波電磁波、光波也成立2.波速的決定因素：由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定.3.波速、波長(zhǎng)、周期 (頻率 )的關(guān)系： v_ _或 vf.4.波長(zhǎng)、頻率和波速的決定因素(1)波速由介質(zhì)決定，與波的頻率、波長(zhǎng)無(wú)關(guān).(2)周期和頻率取決于波源，而與v、無(wú)直接關(guān)系 .(3)波長(zhǎng)由波速和頻率共同決定.波從一種介質(zhì)傳播到另

7、一種介質(zhì)，波的頻率不變，由于波速的變化，波長(zhǎng)也將隨之變化 .專業(yè)資料整理WORD格式精心整理(1)1 和 9、2 和 10、3 和 11每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)的振動(dòng)是完全一樣的，只是后一質(zhì)點(diǎn)比前一專業(yè)資料整理WORD格式如圖質(zhì)點(diǎn)晚振動(dòng)一個(gè)周期 .(2)1 和 9、2 和 10、3 和 11每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)到平衡位置的距離是相等2 所示為一列向右傳播的機(jī)械波，當(dāng)波源1 開(kāi)場(chǎng)振動(dòng)一個(gè)周期時(shí)，質(zhì)點(diǎn)要開(kāi)場(chǎng)振動(dòng) .再過(guò)一個(gè)周期，波將傳播到17 質(zhì)點(diǎn)第三節(jié)1.波形圖9 剛好專業(yè)資料整理WORD格式假設(shè)以橫坐標(biāo) x 表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱坐標(biāo) y 表示該時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移，規(guī)定位移的方向向上為正值，

8、向下為負(fù)值，那么在 xOy 坐專業(yè)資料整理WORD格式標(biāo)平面上，描出該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位置(x，y)，用平滑曲線將各點(diǎn)連接起來(lái)，就得到這一時(shí)刻橫波的圖像 .波的圖像有時(shí)也稱為波形圖，簡(jiǎn)稱波形 .2.正弦波：波形圖是正弦曲線的波，又稱為正弦波.3.圖像的物理意義直觀地說(shuō)明了離波源不同距離的各振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的_位置波的圖像和振動(dòng)圖像的比較一、波的圖像的理解和應(yīng)用由波的圖像可獲取的信息1.直接讀出波長(zhǎng) .假設(shè)波速，可計(jì)算出周期、頻率.或周期、頻率可計(jì)算出波速.2.直接讀出該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移，間接判斷回復(fù)力、加速度情況.3.介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振幅 .4.波的傳播方向， 可知質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向； 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向

9、， 可知波的傳播方向 .二、波的圖像的畫法1.特殊點(diǎn)法先找出兩點(diǎn) (平衡位置、波峰或波谷等特殊點(diǎn))并確定其運(yùn)動(dòng)方向，然后確定經(jīng)t 時(shí)間后這兩點(diǎn)所到達(dá)的位置，最后按正弦規(guī)律畫出新的波形.專業(yè)資料整理WORD格式該法適用于tn (n1,2,3 )的情況 .2.波形平移法在波的傳播速度的情況下，由xv t 可得經(jīng)t 時(shí)間后波向前移動(dòng)的距離把圖像沿傳播方向平移x 即得到相對(duì)應(yīng)的圖像 .三、波的圖像與振動(dòng)圖像的比較x，專業(yè)資料整理WORD格式1.波的圖像描述的是介質(zhì)中的“各質(zhì)點(diǎn)在“某一時(shí)刻離開(kāi)平衡位置的位移；而振動(dòng)圖像描述的是“一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在“各個(gè)時(shí)刻離開(kāi)平衡位置的位移.專業(yè)資料整理WORD格式精心整理2.

10、橫、縱坐標(biāo)所表示的物理量： 波的圖像中的橫坐標(biāo) x 表示介質(zhì)中各個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱坐標(biāo) y 表示各個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的位移； 振動(dòng)圖像的橫坐標(biāo) t 表示一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間，縱坐標(biāo) y 表示這個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)各個(gè)不同時(shí)刻的位移 .四、波的多解問(wèn)題1.波具有時(shí)間和空間的周期性， 傳播具有雙向性，所以關(guān)于波的問(wèn)題更容易出現(xiàn)多解 . 造成多解的主要因素有：(1)時(shí)間間隔t 與周期 T 的關(guān)系不明確；(2)波的傳播距離x 與波長(zhǎng)的關(guān)系不明確；(3)波的傳播方向不確定 .2.在解決波的問(wèn)題時(shí)， 對(duì)題設(shè)條件模糊、 沒(méi)有明確說(shuō)明的物理量， 一定設(shè)法考慮其所有的可能性：(1)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)最大位移處，那么有正向

11、和負(fù)向最大位移兩種可能；(2)質(zhì)點(diǎn)由平衡位置開(kāi)場(chǎng)振動(dòng)，那么有起振方向相反的兩種可能；(3)只告訴波速不指明波的傳播方向，應(yīng)考慮沿兩個(gè)方向傳播的可能；(4)只給出兩時(shí)刻的波形，那么有屢次重復(fù)出現(xiàn)的可能.第四節(jié)惠更斯原理波的反射和折射2.波的折射(1)定義：波在傳播過(guò)程中，從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，波傳播的方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫做波的折射.(2)折射定律波在介質(zhì)中發(fā)生折射時(shí)，入射線、法線、折射線 (即折射波線 )在_同一平面內(nèi)內(nèi)，入射線與折射線分別位于法線兩側(cè)，入射角的正弦值與折射角的正弦值之比等于波在第一種介質(zhì)中的傳播速度跟波在第二種介質(zhì)中的_傳播速度_之比 .對(duì)給定的兩種介質(zhì)，該比值為常數(shù) .

12、(3)結(jié)論當(dāng) v1v2時(shí)， ir，折射線偏向法線 .當(dāng) v1v2時(shí)， ir，折射線偏離法線 .當(dāng)垂直界面入射 (i0)時(shí)， r0，傳播方向不變，是折射中的特殊情況.特別提醒(1)頻率 (f)由波源決定，故無(wú)論是反射波還是折射波都與入射波的頻率相等，即與波源的振動(dòng)頻率一樣 .(2)波速 (v)由介質(zhì)決定，故反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳播，波速不變，折射波與入射波在不同種介質(zhì)中傳播，波速變化 .(3)據(jù) vf知，波長(zhǎng) 與波速和頻率有關(guān)，反射專業(yè)資料整理WORD格式精心整理波與入射波，頻率一樣，波速一樣，故波長(zhǎng)一樣，折射波與入射波在不同介質(zhì)中傳播，頻率一樣，波速不同，故波長(zhǎng)不同 .1.回聲測(cè)距(1)

13、當(dāng)聲源不動(dòng)時(shí)，聲波遇到了靜止的障礙物會(huì)返回來(lái)繼續(xù)傳播，反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳播速度一樣，因此，入射波和反射波在傳播距離一樣的情況下，用的時(shí)間相等，設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t 聽(tīng)到回聲，那么聲源距障礙物的距離為s v 聲.(2)當(dāng)聲源以速度 v 向靜止的障礙物運(yùn)動(dòng)或障礙物以速度v 向靜止的聲源運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲源發(fā)聲時(shí)障礙物到聲源的距離為s(v 聲v).(3)當(dāng)聲源以速度 v 遠(yuǎn)離靜止的障礙物或障礙物以速度 v 遠(yuǎn)離聲源時(shí)，聲源發(fā)聲時(shí)障礙物到聲源的距離為 s(v 聲v).2.超聲波定位蝙蝠能發(fā)出超聲波，超聲波遇到障礙物或捕食目標(biāo)時(shí)會(huì)被反射回來(lái)，蝙蝠就依據(jù)接收到的反射回來(lái)的超聲波來(lái)確定障礙物或目標(biāo)位置，從而確定飛

14、行方向.另外海豚、雷達(dá)也是利用波的反射來(lái)定位和測(cè)速的.第五節(jié)第六節(jié)波的干預(yù)衍射多普勒效應(yīng)1.波的疊加原理在幾列波傳播的重疊區(qū)域內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)要同時(shí)參與由幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的總位移等于各列波單獨(dú)存在時(shí)在該處引起的振動(dòng)位移的矢量和 . 2.理解(1)如果介質(zhì)中某些質(zhì)點(diǎn)處于兩列波波峰與波峰、波谷與波谷相遇處，那么振動(dòng)加強(qiáng)(填“加強(qiáng)或“減弱 )，合振幅將增大 (填“增大“不變或“減小 ).(2)如果質(zhì)點(diǎn)處于波峰與波谷相遇處，那么振動(dòng)減弱(填“加強(qiáng)或“減弱 )，合振幅減小 (填“增大“不變或“減小 ).1.波的干預(yù)：頻率的兩列波疊加， 使介質(zhì)中某些區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng)，另一些區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)始終減弱，并且

15、這兩種區(qū)域互相間隔、位置不變.這種穩(wěn)定的疊加現(xiàn)象(圖樣 )叫做波的干預(yù) .2.產(chǎn)生干預(yù)的一個(gè)必要條件是兩列波的頻率必須一樣.3.波的干預(yù)現(xiàn)象是在特殊條件下波的疊加.一切波只要滿足一定條件都能發(fā)生干預(yù)現(xiàn)象.能發(fā)生干預(yù)現(xiàn)象的兩個(gè)波源稱為相干波源4.加強(qiáng)點(diǎn) (區(qū))和減弱點(diǎn) (區(qū))專業(yè)資料整理WORD格式(1)加強(qiáng)點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅等于兩列波的振幅之和，A_A1+A2_.專業(yè)資料整理WORD格式(2)減弱點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅等于兩列波的振幅之差，A_，假設(shè)兩列波振專業(yè)資料整理WORD格式幅一樣，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的合振幅就等于零.專業(yè)資料整理WORD格式5.干預(yù)圖樣及其特征(1)干預(yù)圖樣：如圖2 所示 .專業(yè)資料

16、整理WORD格式(2)特征加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng)，減弱區(qū)始終減弱(加減弱區(qū)不隨時(shí)間變化 ).振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)和振動(dòng)減弱的點(diǎn)始終在以振源振動(dòng)，其振幅不變 (假設(shè)是振動(dòng)減弱點(diǎn)，振幅小)，移隨時(shí)間發(fā)生變化.強(qiáng)區(qū)與的頻率但其位專業(yè)資料整理WORD格式精心整理加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)互相間隔且位置固定不變.對(duì)干預(yù)理解干預(yù)圖樣的特點(diǎn)：(1)兩列頻率一樣的波疊加，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)始終加強(qiáng)，振動(dòng)減弱點(diǎn)始終減弱。(2)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)是間隔出現(xiàn)的。 (3)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)是指振幅較大的點(diǎn)，振幅為兩列波振幅之和， 振動(dòng)幅度大， 但是位移可以為 0，振動(dòng)減弱點(diǎn)振幅為兩列波振幅之差，振動(dòng)幅度小，假設(shè)兩列波振幅一樣振動(dòng)減弱點(diǎn)振幅為0，那么保持靜止

17、不動(dòng)。 (4) 干預(yù)圖樣中，不只有振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)和振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)。1.波的衍射波能夠繞到障礙物的后面?zhèn)鞑サ默F(xiàn)象.2.波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件當(dāng)縫的寬度或障礙物的尺寸大小與波長(zhǎng)相差不多或比波長(zhǎng)小時(shí)，就能看到明顯的衍射現(xiàn)象 .3.波的衍射的普遍性一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象.1.衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都可以發(fā)生衍射.2.波的衍射總是存在的，只有“明顯與“不明顯的差異，“障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或跟波長(zhǎng)差不多只是發(fā)生明顯衍射的條件 .3.波傳到小孔 (障礙物 )時(shí)，小孔 (障礙物 )仿佛一個(gè)新波源，由它發(fā)出與原來(lái)同頻率的波在孔 (障礙物 )后傳播，就偏離了直線方向 .因此，波的直線傳播

18、只是在衍射不明顯時(shí)的近似情況 .多普勒效應(yīng)1.定義：當(dāng)觀測(cè)者和波源之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀測(cè)者測(cè)得的頻率與波源頻率不同.2.成因(1)波源 S與觀測(cè)者 A 相對(duì)于介質(zhì)都靜止時(shí)，觀測(cè)者單位時(shí)間內(nèi)接收到的完整波的數(shù)目與單位時(shí)間內(nèi)波源發(fā)出的一樣，所以，觀測(cè)者接收到的頻率和波源的振動(dòng)頻率相同(2)當(dāng)觀測(cè)者與波源兩者相互接近時(shí)，觀測(cè)者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完整波的數(shù)目增多，接收到的頻率將大于波源振動(dòng)的頻率.(3)當(dāng)觀測(cè)者與波源兩者相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀測(cè)者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完整波的數(shù)目減少，接收到的頻率將小于波源振動(dòng)的頻率 .3.應(yīng)用(1)測(cè)量心臟血流速度； (2)測(cè)定人造衛(wèi)星位置的變化； (3)測(cè)定流體流速；(4)檢查車速；(5)判斷遙遠(yuǎn)的天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度.1.多普勒效應(yīng)是波共有的特征，不僅機(jī)械波，光波和電磁波也都會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng).2.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源發(fā)出的頻率不