2021-2022學(xué)年高二物理競(jìng)賽光的波動(dòng)復(fù)習(xí)課件

1、光的波動(dòng)復(fù)習(xí)課件例 有一以速度為 c ，沿 x 軸正方向傳播的平面簡(jiǎn)諧波。已知在波傳播到 Po點(diǎn)（離原點(diǎn)為 xo）處的振動(dòng)規(guī)律為 y =Acost ，求此波的表達(dá)式。解：設(shè)振動(dòng)傳播到 P點(diǎn)（x xo）P落后于Po的時(shí)間為 ( x - xo)/cP落后于Po的相位為 ( x - xo)/c所以P點(diǎn)的振動(dòng)方程為：y =Acost- (x-xo)/c =Acos t - (x - xo)/c 波源 ( x = 0 )的振動(dòng)方程: yo=Acos(t+xo /c) 初相：xo/cxoxPoPc例 一平面簡(jiǎn)諧波沿 x 軸正方向傳播，t = 0 s 時(shí)刻的波形如圖所示，試畫(huà)出P處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)在 t = 0

2、時(shí)刻的旋轉(zhuǎn)矢量圖。 cxyoPyoA例 圖示為一平面簡(jiǎn)諧波在 t = 2 s 時(shí)刻的波形圖，波的振幅為 0.02m，周期為 4 s, 求圖中 P點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程。解：已知A=0.02m,T=4s則有 =2 / T = /2 t =2 s 時(shí)，P點(diǎn)的位相為/2 =t = /2 2= P點(diǎn)的初相為 = - /2yp = 0.02cos( t/2 - /2 ) (SI)PV0cyxo oyt=0 st=2 s 例 以P 點(diǎn)在平衡位置向正方向運(yùn)動(dòng)作為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，寫(xiě)出波動(dòng)方程。yxPou解：p=2dyp=Acost)(2Acosdt)(2y=o+uAcosdt)(2=+uyxuAcosdt)(2=yxu

3、23 例 波速 u =400m/s, t = 0 s時(shí)刻的波形如圖所示。寫(xiě)出波動(dòng)方程。uy(m)p4532ox(m)t =Ayv000p0(o點(diǎn))220.=yv00t0(p點(diǎn))=00.23uy(m)p4532ox(m)=0p.p=20d0p=2d=2235()34 (m)d.y=22002u=2400404cos)(2003tS1=4 (m)()y=Acosyyycoscoscos=ddd+pp()uuutttt它向墻面方向傳播經(jīng)反射后形成駐波。求：駐波方程，波節(jié)及波腹的位置。y墻面p入射波入AAA考慮到半波損失后P點(diǎn)的振動(dòng)方程：x入射波ox 例 設(shè)波源（在原點(diǎn)O）的振動(dòng)方程為：dyx墻面p(

4、疊加點(diǎn))m入射波反射波oycoscos2dduuttAA=+()反xdu+)(xcosy=d+p()utA考慮到半波損失后P點(diǎn)的振動(dòng)方程：反射波在疊加點(diǎn)(m點(diǎn)) 的振動(dòng)方程：yyycoscost2=+-+()xxx駐波方程：入反22ddd22)波腹：波節(jié)：2dd(+-222k2k2k22,x=4221)d= +1)x(k)1A解：反射波 o 點(diǎn)位相落后入射波 o 點(diǎn)位相： 2 2 OA/ = 4 7 8 = 7 /2oxBAy yOA反A合o入射反射A入MN解：反射波 o 點(diǎn)位相落后入射波 o 點(diǎn)位相： 2 2 OA/ = 4 7 8 = 7 /2故 A入 A反 。 oxBAy yOA反A合o

5、入射反射A入MN解：反射波 o 點(diǎn)位相落后入射波 o 點(diǎn)位相： 2 2 OA/ = 4 7 8 = 7 /2故 A入 A反 。 因?yàn)?A入 = A反 ，即 MON為等腰直角三角形，oxBAy yOA反A合o入射反射A入MN解：反射波 o 點(diǎn)位相落后入射波 o 點(diǎn)位相： 2 2 OA/ = 4 7 8 = 7 /2故 A入 A反 。 因?yàn)?A入 = A反 ，即 MON為等腰直角三角形，所以 = /4。oxBAy yOA反A合o入射反射A入MN 故入射波波動(dòng)方程： 故入射波波動(dòng)方程： y入 =Acos2 ( t -x / ) + /4 故入射波波動(dòng)方程： y入 =Acos2 ( t -x / )

6、+ /4 反射波波動(dòng)方程： 故入射波波動(dòng)方程： y入 =Acos2 ( t -x / ) + /4 反射波波動(dòng)方程： y反 =Acos2 ( t + x / )+ /4 - 7 /2 故入射波波動(dòng)方程： y入 =Acos2 ( t -x / ) + /4 反射波波動(dòng)方程： y反 =Acos2 ( t + x / )+ /4 - 7 /2 =Acos2 ( t + x / ) - 13 /4 故入射波波動(dòng)方程： y入 =Acos2 ( t -x / ) + /4 反射波波動(dòng)方程： y反 =Acos2 ( t + x / )+ /4 - 7 /2 =Acos2 ( t + x / ) - 13 /

7、4 =Acos2 ( t + x / ) - 4 + 3 /4 故入射波波動(dòng)方程： y入 =Acos2 ( t -x / ) + /4 反射波波動(dòng)方程： y反 =Acos2 ( t + x / )+ /4 - 7 /2 =Acos2 ( t + x / ) - 13 /4 =Acos2 ( t + x / ) - 4 + 3 /4 =Acos2 ( t + x / ) + 3 /4 故入射波波動(dòng)方程： y入 =Acos2 ( t -x / ) + /4 反射波波動(dòng)方程： y反 =Acos2 ( t + x / )+ /4 - 7 /2 =Acos2 ( t + x / ) - 13 /4 =A

8、cos2 ( t + x / ) - 4 + 3 /4 =Acos2 ( t + x / ) + 3 /4入射波 B 點(diǎn) ( x = /2 ) 振動(dòng)方程： 故入射波波動(dòng)方程： y入 =Acos2 ( t -x / ) + /4 反射波波動(dòng)方程： y反 =Acos2 ( t + x / )+ /4 - 7 /2 =Acos2 ( t + x / ) - 13 /4 =Acos2 ( t + x / ) - 4 + 3 /4 =Acos2 ( t + x / ) + 3 /4入射波 B 點(diǎn) ( x = /2 ) 振動(dòng)方程： y入B =Acos2 ( t -1 /2 ) + /4 故入射波波動(dòng)方程：

9、 y入 =Acos2 ( t -x / ) + /4 反射波波動(dòng)方程： y反 =Acos2 ( t + x / )+ /4 - 7 /2 =Acos2 ( t + x / ) - 13 /4 =Acos2 ( t + x / ) - 4 + 3 /4 =Acos2 ( t + x / ) + 3 /4入射波 B 點(diǎn) ( x = /2 ) 振動(dòng)方程： y入B =Acos2 ( t -1 /2 ) + /4 =Acos2t -3 /4 反射波 B 點(diǎn) ( x = /2 ) 振動(dòng)方程： 反射波 B 點(diǎn) ( x = /2 ) 振動(dòng)方程：y反B =Acos2 ( t + 1 /2 ) + 3 /4 反射

10、波 B 點(diǎn) ( x = /2 ) 振動(dòng)方程：y反B =Acos2 ( t + 1 /2 ) + 3 /4 =Acos2t + 7 /4 反射波 B 點(diǎn) ( x = /2 ) 振動(dòng)方程：y反B =Acos2 ( t + 1 /2 ) + 3 /4 =Acos2t + 7 /4B 點(diǎn)處入射波和反射波的振動(dòng)合成：A入yoA反AB合o入射反射B 點(diǎn)A入 反射波 B 點(diǎn) ( x = /2 ) 振動(dòng)方程：y反B =Acos2 ( t + 1 /2 ) + 3 /4 =Acos2t + 7 /4B 點(diǎn)處入射波和反射波的振動(dòng)合成：AB合 = A， = - /2，yoA反AB合o入射反射B 點(diǎn)A入 反射波 B 點(diǎn) ( x = /2 ) 振動(dòng)方程：y反B =Acos2 ( t + 1 /2 ) + 3 /4 =Acos2t + 7 /4B 點(diǎn)處入射波和反射波的振動(dòng)合成：AB合 = A， = - /2，故 B 點(diǎn)處入射波和反射波的合成振動(dòng)方程：yoA反AB合o入