高中物理選修3-4全部知識(shí)點(diǎn)歸納

5.機(jī)械波5.機(jī)械波高中物理修3-4全部知識(shí)點(diǎn)歸納主題

內(nèi)容簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式和圖像3.單擺、周期公式4.受迫振動(dòng)和共振

要求ⅠⅡⅠⅠ

說(shuō)明①簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)只限于單擺和彈簧振子；機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波6.橫和縱波橫波的圖像波速、波長(zhǎng)和頻率（周期）的關(guān)系9.波的干涉和衍射現(xiàn)象10.多普勒效應(yīng)

ⅠⅠⅡⅡⅠⅠ

②簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)公式只限于回復(fù)力公式；③簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像只限于位移-時(shí)間圖像。電磁振蕩與電磁波光相對(duì)論

變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)、電磁波及其傳播電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收電磁波譜光的折射定律折射率全反射、光導(dǎo)纖維光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象狹義相對(duì)論的基本假設(shè)質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能關(guān)系相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系式

ⅠⅠⅠⅡⅠⅠⅠⅠⅠⅠ

①相對(duì)折射率不做考試要求；②光的干涉限于雙縫干涉、薄膜干涉。一簡(jiǎn)運(yùn)、諧動(dòng)表式圖、械動(dòng)物體（或物體的一部分）在某一中心位置兩側(cè)來(lái)回做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，叫做機(jī)械振動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生條件是：①回復(fù)力不為零；②阻力很小。使振動(dòng)物體回到平衡位置的力叫做回復(fù)力，復(fù)力屬于效果力，在具體問(wèn)題中要注意分析什么力提供了回復(fù)力。、諧動(dòng)在機(jī)械振動(dòng)中最簡(jiǎn)單的一種理想化的振動(dòng)。對(duì)簡(jiǎn)諧振動(dòng)可以從兩個(gè)方面進(jìn)行定義或理解：①物體在跟位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的回復(fù)力作用下的振動(dòng)，叫做簡(jiǎn)諧振動(dòng)。②物體的振動(dòng)參量，隨時(shí)間按正弦或余弦規(guī)律變化的振動(dòng)，叫做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，、述動(dòng)物量研究振動(dòng)除了要用到位移、速度、加速度、動(dòng)能、勢(shì)能等物理量以外，為適應(yīng)振動(dòng)特點(diǎn)還要引入一些新的物理量。⑴位移由衡位置指向振動(dòng)點(diǎn)所在位置的有向線段叫做位移移矢量其大值等于振幅。0000振幅A：做機(jī)械振的物體離開(kāi)平衡位置的最距離叫做振幅，振幅是標(biāo)量，表示振動(dòng)的強(qiáng)弱。振幅越大表示振動(dòng)的機(jī)械能越大，做簡(jiǎn)揩振動(dòng)物體的振幅大小不影響簡(jiǎn)揩振動(dòng)的周期和頻。周期T：振動(dòng)物體完一次余振動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間叫做周期。所謂全振動(dòng)是指物體從某一位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，物體第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振動(dòng)。頻率f：動(dòng)物體單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)。角頻率角率也叫角速度，圓周運(yùn)動(dòng)物體單位時(shí)間轉(zhuǎn)過(guò)的弧度數(shù)。引入這個(gè)參量來(lái)描述振動(dòng)的原因是人們?cè)谘芯抠|(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的射影的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)射影做的是簡(jiǎn)振動(dòng)。因此處理復(fù)雜的簡(jiǎn)諧振動(dòng)問(wèn)題時(shí)，可以將其轉(zhuǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的射影進(jìn)行處理，這種方高考大綱不要求掌握。周期、頻率、角頻率的關(guān)系是：

12，f

⑹相位：示振動(dòng)步調(diào)的物理量。、究諧動(dòng)律幾思路用動(dòng)力學(xué)方法研究，受力特征：回復(fù)力=-；加速度，簡(jiǎn)諧振動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)。在平衡位置時(shí)速度最大，加速度為零；在最大位移處，速度為零，加速度最大。用運(yùn)動(dòng)學(xué)方法研究：簡(jiǎn)諧振動(dòng)的速度、加速度、位移都隨時(shí)間作正弦或余弦規(guī)律的變化，這種用正弦或余弦表示的公式法在高中階段不要求學(xué)生掌握。用圖象法研究：熟練掌握用位移時(shí)間圖象來(lái)研究簡(jiǎn)諧振動(dòng)有關(guān)特征是本章學(xué)習(xí)的重點(diǎn)之一。⑷從能量角度進(jìn)行研究：簡(jiǎn)諧振動(dòng)過(guò)程，系統(tǒng)動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，總機(jī)械能守恒，振動(dòng)能量和振幅有關(guān)。、諧動(dòng)表式2xΑsin（t振A，期T相位ΤΤ、諧動(dòng)象述動(dòng)物量．直接描述量：①振幅A；②周期T；任意時(shí)刻的位移.．間接描述量：

t，相0

①頻率f：

f

12②角速度：T③圖線上點(diǎn)切的率于．從振動(dòng)圖象中的分有關(guān)物理量v，aF)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是周期性。在回復(fù)力的作用下，物體的運(yùn)動(dòng)在空間上有往復(fù)性，即在平衡位置附近做往復(fù)的變加速(或變減速運(yùn)；在時(shí)間上有周期性，即每經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，運(yùn)動(dòng)就要重復(fù)一次。我們能否利用振動(dòng)圖象來(lái)判斷質(zhì)點(diǎn)，F(xiàn)變化，它們變化的周期雖相等，但變化步調(diào)不同，只有真正理解振動(dòng)圖象的物理意義，才能進(jìn)一步判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。小結(jié)：①簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖是正弦或余弦曲線，與運(yùn)動(dòng)軌跡不同。②簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象反應(yīng)了物體位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。③根簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象可以知道物體的振幅、周期、任一時(shí)刻的位移。二單的期擺的系實(shí)、究單擺周期公式：

T

lg

l上述公式是高考要考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一。對(duì)周期公式的理解和應(yīng)用注意以下幾個(gè)問(wèn)題：①簡(jiǎn)諧振動(dòng)物體的周期和頻率是由振動(dòng)系統(tǒng)本身的條件決定的。②單單擺擺周期公式中的l是擺圓弧的圓心到擺球重心的距離也等效擺長(zhǎng)擺周期公中的，由單擺所在的空間位置決定，還由單擺系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定。所g也等效重力加速度。由可知，地球表面不同位置、不同高度，不同星球表面g值不相同，因此應(yīng)求出單擺所在地的等效入公式，即不一定等于9.8m/s。單擺系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同也不相同。例如單擺在向上加速發(fā)射的航天飛機(jī)內(nèi)，設(shè)加速度為，此時(shí)擺球處于超重狀態(tài)，沿弧切線的回復(fù)力變大，擺球質(zhì)量不變，則重力加速度等效值g+再比如在軌道上運(yùn)行的航天飛機(jī)內(nèi)的單擺、擺球完全失重，回復(fù)力為零則力加速度等效值

=周無(wú)窮大即單擺不擺動(dòng)了g還單擺所處的物理環(huán)境決定如帶小電球做成的單擺在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，回復(fù)力應(yīng)是重力和豎直的電場(chǎng)合力在圓弧切方向的分力，所以也有一情況下球止在平衡位置時(shí)，擺線張力與擺球質(zhì)量的比值。三受振和振物體在周期性外力作用下的振動(dòng)叫受迫振動(dòng)。受迫振動(dòng)的規(guī)律是：物體做受迫振動(dòng)的頻率等于策動(dòng)力的頻率，而跟物體固有頻率無(wú)關(guān)。當(dāng)策動(dòng)力的頻率跟物體固有頻率相等時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。共振是受迫振動(dòng)的一種特殊情況。四機(jī)波橫和波橫的象、械波：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳過(guò)程叫機(jī)械波，機(jī)械波產(chǎn)生的條件有兩個(gè)：一是要有做機(jī)械振動(dòng)的物體作為波源，二是要有能夠傳播機(jī)械振動(dòng)的介質(zhì)。

共振曲線驅(qū)的頻等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)動(dòng)的振幅最大橫波和縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的叫橫波。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的叫縱波氣體液、體能播波但氣和體能播波聲在空氣中是縱波，聲波的頻率從到2萬(wàn)赫茲。機(jī)械波的特點(diǎn)：⑴每一質(zhì)點(diǎn)都以它的平衡位置為中心做簡(jiǎn)振振動(dòng)；后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是落后于帶動(dòng)它的前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。⑵波只是傳播運(yùn)動(dòng)形式（振動(dòng)）和振動(dòng)能量，介質(zhì)并不隨波遷移橫波的圖象：用橫坐標(biāo)表在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置縱標(biāo)表某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移。簡(jiǎn)諧波的圖象是正弦曲線，也叫正弦波。簡(jiǎn)諧波的波形曲線與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象都是正弦曲線他們的意義是不同的。波形曲線表示介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在“某一時(shí)刻的移，振動(dòng)圖象則表示介質(zhì)某個(gè)質(zhì)”各個(gè)時(shí)刻的位移。五描機(jī)波物量—長(zhǎng)波和率周）關(guān)⑴波長(zhǎng)λ：兩個(gè)相鄰的、在振動(dòng)過(guò)程中平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(zhǎng)。振動(dòng)在一個(gè)周期內(nèi)在介質(zhì)中傳播的距離等于波長(zhǎng)。頻率f：的頻率由波源決定，在任何介質(zhì)中頻率保持不變。波速v位間內(nèi)振動(dòng)向外傳的距離速大小由介質(zhì)決定。波速與波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系：

v

，.六波干和射衍射：波繞過(guò)障礙物或小孔繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。產(chǎn)生顯著衍射的條件是障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或與波長(zhǎng)相差不多。干涉：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，使某些區(qū)域振動(dòng)減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象。產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件是：兩列波的頻率相同，相差恒定。穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象中，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的空間位置是不變的，加強(qiáng)區(qū)的

振幅等于兩列波振幅之和，減弱區(qū)振幅等于兩列波振幅之差。判斷加強(qiáng)與減弱區(qū)域的方法一般有兩種：一是畫(huà)峰谷波形圖，峰峰或谷谷相遇增強(qiáng)谷遇弱是相干波源振動(dòng)相同時(shí)某點(diǎn)到二波源程波差是波長(zhǎng)數(shù)倍時(shí)振動(dòng)增強(qiáng)半長(zhǎng)奇數(shù)倍時(shí)振動(dòng)減弱。干涉和衍射是波所特有的現(xiàn)象。七多勒應(yīng)多普勒應(yīng)：由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到頻率變化的現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng)地物理學(xué)家多普勒在年現(xiàn)的。

多普勒效應(yīng)的成因：聲源完成一次全振動(dòng)，向外發(fā)出一個(gè)波長(zhǎng)的波，頻率表示單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)，因此波源的頻率等于單位時(shí)間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個(gè)數(shù)，而觀察者聽(tīng)到聲音的音調(diào)，是由觀察者接受到的頻率，即單位時(shí)間接收到的完全波的個(gè)數(shù)決定的。多普勒效應(yīng)是波動(dòng)過(guò)程共有的特征，不僅機(jī)械波，電磁波和光波也會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)。多普勒效應(yīng)的應(yīng):①代醫(yī)學(xué)上使用的胎心檢測(cè)器、血流測(cè)定儀等有許多都是根據(jù)這種原理制成。②根據(jù)汽笛聲判斷火車的運(yùn)動(dòng)方向和快慢，以炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈的飛行方向等③紅移現(xiàn)象：在世紀(jì)初，科家們發(fā)現(xiàn)許多星系的譜線“紅移現(xiàn)”所紅移現(xiàn)象，就是整個(gè)光譜結(jié)構(gòu)向光譜紅色的一端偏移，這種現(xiàn)象可以用多普勒效應(yīng)加以解釋：由于星系遠(yuǎn)離我們運(yùn)，接收到的星光的頻率變小，譜線就向頻率變小（即波長(zhǎng)變大）的紅端移動(dòng)?？茖W(xué)家從紅移的大還可以算出這種遠(yuǎn)離運(yùn)動(dòng)的速度。這種現(xiàn)象，是證明宇宙在膨脹的一個(gè)有力證據(jù)。八電波其用電波一、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論、電磁場(chǎng)理論的核心之一：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)在變化的磁場(chǎng)中所產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合渦旋電場(chǎng))◎理解：①均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)穩(wěn)定電場(chǎng)②非均變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化場(chǎng)、電磁場(chǎng)理論的核心之二：變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)麥克斯韋假:變化的電場(chǎng)就像導(dǎo)中的電流一會(huì)在空間產(chǎn)生磁即變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)◎理解：①均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定磁場(chǎng)；②非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化磁場(chǎng)二、電磁波、磁場(chǎng)：如果在空間某區(qū)域中有期性變化的電場(chǎng),那么這個(gè)變化的電場(chǎng)就在它周圍空間生周期性變化的磁場(chǎng);這變化的磁場(chǎng)又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場(chǎng),化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系著的形不可分割的統(tǒng)一,這就是電磁場(chǎng)這個(gè)過(guò)程可以用下圖表達(dá)。電磁波：電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播就是電磁電磁波的特點(diǎn)電波是橫,電場(chǎng)強(qiáng)度和感應(yīng)強(qiáng)度按弦規(guī)律變化,二者相互垂均與波的傳播方向垂(2)電磁波可以在真空中傳,速度和光速相同。(3)電磁波具有波的特性三、赫茲的電火花赫茲觀察到了電磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等現(xiàn)象，他還測(cè)量出電磁波和光有相同速度.這樣赫茲證實(shí)了克斯韋關(guān)于光的電磁理論，赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波。電波譜及應(yīng)⑴麥克斯韋計(jì)算出電磁波傳播速度與光速相同明光具有電磁本質(zhì)提光就是一種電磁波。⑵電磁波譜121212111121212111電磁波譜

無(wú)線電波

紅外線

可見(jiàn)光

紫外線

X射γ射線在振蕩電路中，

原子的內(nèi)層電子受到激產(chǎn)生機(jī)理

自由電子作周原子的外層電子受到激發(fā)產(chǎn)生的

激發(fā)后產(chǎn)生的

發(fā)后產(chǎn)生的期性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生⑶電磁波的應(yīng)用：電視：電視信號(hào)是電視臺(tái)先把影像信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢园l(fā)射的電信號(hào)，射出去后被接收的電信號(hào)通過(guò)還原，被還原為光的圖象重現(xiàn)熒光屏。電子束把一幅圖象按照各點(diǎn)的明暗情況，逐點(diǎn)為強(qiáng)弱不同的信號(hào)電流，通過(guò)天線把帶有圖象信號(hào)的電磁波發(fā)射出去。雷達(dá)工作原理：利用發(fā)射與接收之間的時(shí)間差，計(jì)算出物體的距離。手機(jī)：在待機(jī)狀態(tài)下，手機(jī)不斷的發(fā)射電磁波，與周圍環(huán)境交換信息機(jī)建立連接的過(guò)程中發(fā)射的電磁波特別強(qiáng)。電磁波與機(jī)械波的比較：共同點(diǎn)：都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象；它們波動(dòng)的頻率都取決于波源的頻率；在不同介質(zhì)中傳播頻率都不變．不同點(diǎn)：機(jī)械波的傳播一定需要介質(zhì)，其波速與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，與波的頻率無(wú)關(guān)．而電磁波本身就是一種物質(zhì)，它可以在真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播．電磁波在真空中傳播的速度為3.0×10

s

，在介質(zhì)中傳播時(shí)，波速和波長(zhǎng)不僅與介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，還與頻率有關(guān)．不同電磁波產(chǎn)生的機(jī)理：無(wú)線電波是振蕩電路中自由電子作周期性的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的；紅外線、可見(jiàn)光紫線是原子外層電子受發(fā)產(chǎn)生的琴射線是原子內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的射是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的。頻率波)同的電磁波表現(xiàn)出作用不同外主作用是熱作用以用紅外線來(lái)加熱物體和進(jìn)行紅外線遙感；紫外線主要作用是化學(xué)作用，可用來(lái)殺菌和消毒；倫琴射線有較強(qiáng)的穿本領(lǐng)利用其穿透本領(lǐng)與物質(zhì)的密有關(guān)行對(duì)人體的透視和檢查部件的缺陷射線的穿本領(lǐng)更大，在工業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如探傷，測(cè)厚或用γ刀行手術(shù)。九光折定折射光的折射定律也斯涅耳定律射角的正弦跟折射角的正弦成正比果n來(lái)示這個(gè)比例常數(shù)，就有

12

n12折射率：光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，雖然入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常，但是對(duì)不同的介質(zhì)來(lái)說(shuō)，這個(gè)常數(shù)n是同的．這個(gè)數(shù)跟介質(zhì)有關(guān)系，是一個(gè)反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量，我們把它叫做介質(zhì)的折射率．定義式：的夾角

1（是線在真空中與法線之間的角，是線在介質(zhì)中與法線之間2光從真空射入某種介質(zhì)時(shí)的折射率種介質(zhì)的絕對(duì)折射率，也簡(jiǎn)稱為某種介質(zhì)的折射十測(cè)玻的射（驗(yàn)探）實(shí)驗(yàn)原理：如圖所示，入射光線AO由氣射入玻璃磚，經(jīng)OO后由方射出。作出法線NN，則折射率=sinγ注意事項(xiàng)：手拿玻璃磚時(shí)，不準(zhǔn)觸摸光潔的光學(xué)面，只能接觸毛面或12121212棱，嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)尺畫(huà)玻璃磚的界面；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，玻璃磚與白紙的相對(duì)位置不能改變；大針應(yīng)垂直地插在白紙上，且玻璃磚每一側(cè)的兩個(gè)大頭針距離應(yīng)大一些，以減小確定光路方向造成誤差；入射角應(yīng)適當(dāng)大一些，以減少測(cè)量角度的誤差。十、的反光導(dǎo)維全反射現(xiàn)象：當(dāng)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)折角大于入射角當(dāng)射角增大到某一角度時(shí)折射角等于90，此時(shí)，折射光完全消失入射光全部反回原來(lái)的介質(zhì)中，這種現(xiàn)象叫做全反.臨界角：①定義光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)折角等于°時(shí)的入射角，叫做臨界②臨界角的計(jì)算:C=

1n

光導(dǎo)纖維：當(dāng)光線射到光導(dǎo)纖維的端面上時(shí)，光線就折射進(jìn)入光導(dǎo)纖維內(nèi)，經(jīng)內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生多次全反射后，從光導(dǎo)纖維的另一端面射出，而不從外套散逸,光能損耗極小。十、的涉衍和振光的干涉產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件：只有兩列光波的頻率相同，位相差恒定，振動(dòng)方向一致的相干光源能生光的干涉兩普通獨(dú)立光源發(fā)出的光不能具有相同的頻率更可能存在固定的相差因不產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。條紋寬度或紋間距)相兩條亮（暗）條紋的間距為

ld

．上式說(shuō)明，兩縫間距離越小、縫到屏的距離越大，光波的波長(zhǎng)越大，條紋的寬度就越大。當(dāng)實(shí)驗(yàn)裝置一定，紅光的條紋間距最大，紫光的條紋間距最小。這表明不同色光的波長(zhǎng)不同，紅光長(zhǎng)，紫光最短。幾個(gè)問(wèn)題：①在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中如果用紅濾光片遮住一個(gè)狹縫S綠濾光片遮住另一個(gè)狹縫白光入射時(shí)，

PP

21屏上是否會(huì)產(chǎn)生雙縫干涉圖樣？這時(shí)在屏上將會(huì)出現(xiàn)紅光單縫衍射光矢量和綠光單縫衍射光矢量振動(dòng)的疊加。由于紅光和綠光的頻率不同，

激光

P

0因此它們?cè)谄辽席B加時(shí)不能產(chǎn)生干涉時(shí)屏上將出現(xiàn)混合色二單縫衍射圖樣。②在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果遮閉其中一條縫，則在屏上出現(xiàn)的條紋有何變化？原來(lái)亮的地方會(huì)不會(huì)變暗？如果遮住雙縫其中的一條縫在上將由雙縫干涉條

屏紋演變?yōu)閱慰p衍射條紋，與干涉條紋相比，這時(shí)單縫衍射條紋亮度要減弱，而且明紋的寬度要大，但由于干涉是受衍射調(diào)制的，所以原來(lái)亮的地方不會(huì)變暗。③雙縫干涉的亮條紋或暗條紋是兩列光波在光屏處疊加后加強(qiáng)或抵消而產(chǎn)生的否反了能量守恒定律？暗條紋處的光能量幾乎是零，表明兩列光波疊加，彼此相互抵消，這是按照光的傳播規(guī)律，暗條紋處是沒(méi)有光能量傳到該處的原因，不是光能量損耗了或轉(zhuǎn)變成了其它形式的能量。同樣，條紋處的光能量比較強(qiáng)，光能量增加，也不是光的干涉可以產(chǎn)生能量，而是按照波的傳播規(guī)律到該處的光能量比較集中。雙縫干涉實(shí)驗(yàn)不違反能量守恒定律。（3薄膜干涉及其應(yīng)用介介原理①干涉法檢查精密部件的表面取一個(gè)透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板，放在待檢查的部件表面并在一端墊一薄片，使樣板的平面與被檢查的平面間形成一個(gè)楔形空氣膜，用單色光從上面照射，入射光從空氣層的上下表面反射出兩列光成相干光，從反射光中就會(huì)看到干涉條紋，如圖2-3甲示。如果被檢表面是平的，那么空氣層厚度相同的各點(diǎn)就位于一條直線上，產(chǎn)生的干涉條紋就是平行的(如圖乙)；如果觀察到的干涉條紋如圖丙所示，A、B處凹凸情況可以這分析：由丙圖知、Q兩位于同一條亮紋上，故甲圖中與P對(duì)的位置空氣層厚度相同。由于位的(即遠(yuǎn)離楔尖，如果被檢表面是平的Q處度應(yīng)該比P處，所以，只有當(dāng)A處陷時(shí)才能使與處度相同。同理可以判斷與M對(duì)應(yīng)的B為凸起。②增透膜是在透鏡、棱鏡等光學(xué)元件表面涂的一層氟化鎂薄膜。當(dāng)薄膜的兩個(gè)表面上反射光的路程差等于半個(gè)波長(zhǎng)時(shí)，反射回來(lái)的光抵消。從而增強(qiáng)了透射光的強(qiáng)度。顯然增透膜的厚度應(yīng)該等于光該介質(zhì)中波長(zhǎng)的1/4由能量守恒可知，入射光總強(qiáng)=反射光總強(qiáng)+透光總強(qiáng)度。光的強(qiáng)度由光的振幅決定。當(dāng)滿足增透膜厚度d=時(shí)兩束反射光恰好實(shí)現(xiàn)波峰與波谷相疊加，實(shí)現(xiàn)干涉相消，使其合振幅接近于零，即反射光的總強(qiáng)度接近于零，從總效果上看，相當(dāng)于光幾乎不發(fā)生反射而透過(guò)薄膜，而大大減少了光的反射損失，增強(qiáng)了透射光的強(qiáng)度。增透膜只對(duì)人眼或感光膠片上最敏感的綠光起增透作用白照(垂直)增透膜上光產(chǎn)生相消干涉反光中綠光的強(qiáng)度乎是零時(shí)其他波長(zhǎng)的(如紅光和紫光并沒(méi)有被完全抵消因此，增透膜呈綠光的互補(bǔ)——淡紫色。光的衍射⑴現(xiàn)象：?jiǎn)慰p衍射單色光入射單縫時(shí)，出現(xiàn)明暗相同不等距條紋，中間亮條紋較寬，較亮兩邊亮條紋較窄、較暗白光入射單縫時(shí)，出現(xiàn)彩色條紋。圓孔衍射：光入射微小的圓孔時(shí)，出現(xiàn)明暗相間不等距的圓形條紋泊松亮斑光入射圓屏?xí)r，在園后的影區(qū)內(nèi)有一亮斑⑵光發(fā)生衍射的條件障礙物或孔的尺寸與光波波長(zhǎng)相差不多，甚至此光波波長(zhǎng)還小時(shí)，出現(xiàn)明1l21l2顯的衍射現(xiàn)象光的偏振自然光：從普通光源直接發(fā)生的天然光是無(wú)數(shù)偏振光的無(wú)規(guī)則集合，所以直接觀察時(shí)不能發(fā)現(xiàn)光強(qiáng)偏于一定方向．這種沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同的光叫自然光；太陽(yáng)、電燈等通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向的平面內(nèi)沿一切方向振動(dòng)的光，而且沿著各個(gè)方向振的光波強(qiáng)度都相同，這種光都是自然光．自然光通過(guò)第一個(gè)偏振片P（叫起偏當(dāng)于被一“縫卡了一下有動(dòng)方向狹縫方向平行的光波才能通過(guò)然光通過(guò)偏振片后雖然變成了偏振光由于自然光中沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波強(qiáng)度都相同，所以不論晶片轉(zhuǎn)到什么方向，都會(huì)有相同強(qiáng)度的光透射過(guò)來(lái)．再通第二個(gè)偏振片P（檢偏器）去觀察就不同了；不論旋轉(zhuǎn)哪個(gè)偏振片，兩偏振片透振方向平行時(shí)，透射光最強(qiáng)，兩偏振片的透振方向垂直時(shí)，透射光最弱．光的偏振現(xiàn)象在技術(shù)中有很多應(yīng)用．例如拍攝水下的景物或展覽櫥窗中的陳列品的照片時(shí)，由于水面或玻璃會(huì)反射出很強(qiáng)的反射光，使得水面下的景物和櫥窗中的陳列品看不清楚，攝出的片也不清楚．如果在照相機(jī)鏡頭上加一個(gè)偏振片，使偏振片的透振方向與反射光的偏振方向垂直就可以把這些反射光濾掉，而攝得清晰的照片；此外，還有立體電影、消除車燈眩光等等．十、光特及用激光，“受激輻射光放大的稱，它是用人工的方法產(chǎn)生的一種特殊的光．激光是世紀(jì)的一項(xiàng)重要發(fā)明，由于它有著普通光無(wú)法比擬的一些特性，已經(jīng)在廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用．產(chǎn)生激的裝置稱為激光器，它主要由三部分組成，即工作物質(zhì)、抽運(yùn)系統(tǒng)和光學(xué)諧振腔．激光的特性：平行度非常好．激光束的光線平行度極好，從地面上發(fā)射的一束極細(xì)的激光束，到達(dá)月球表面時(shí)，也只發(fā)散成直徑lm多光，因此激光在地面上傳播時(shí)，