大学物理ppt下册
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大学物理下 总结ppt(很详细)
23
h
螺距h：
h v //T
一、电动势
电磁感应
小结
把单位正电荷从负极经电源内部移 到正极非静电力所作的功。
L E K dl
二、法拉第电磁感应定律
楞次定律 三、动生电动势 在稳恒磁场中，由于导体的运动 而产生的感应电动势。
i
d m dt
回路内感应电流产生的磁场总是企图阻
d m i L E感 dl dt
感生电场与变化磁场关系
d m i L E感 dl dt
B S dS t
25
五、自
感
由于回路自身电流产生的磁通量发生变化，而在 回路中激发感应电动势的现象。
自感电动势
自感系数的计算
1 2 b: 计算dV内能量 dWm m dV B dV 2 1 c: 计算总能量 W dV B dV
2 m V m V
2
27
八、位移电流
电流密度 电流强度 位移电流的提出 垂直穿过单位面积的电流强度。
I sdI S j dS
E 0
11
4.两导体板相互靠近直到静电平衡后电荷分布
Q1 Q2 Q1 Q2 1 4 2 3 2s 2s
5.处理静电场中导体问题的基本依据 (1)电荷守恒定律 (2)静电平衡条件(3)高斯定理 六、静电场中的电介质 1. 介质中的电场 2. 介质中的高斯定律
(4) 挖补法 (5) 高斯定理
E挖后 E整个 E补
1 SE ds 0 Σ q内
2
2. 电势
ua
电势零点
a
E dl
h
螺距h：
h v //T
一、电动势
电磁感应
小结
把单位正电荷从负极经电源内部移 到正极非静电力所作的功。
L E K dl
二、法拉第电磁感应定律
楞次定律 三、动生电动势 在稳恒磁场中，由于导体的运动 而产生的感应电动势。
i
d m dt
回路内感应电流产生的磁场总是企图阻
d m i L E感 dl dt
感生电场与变化磁场关系
d m i L E感 dl dt
B S dS t
25
五、自
感
由于回路自身电流产生的磁通量发生变化，而在 回路中激发感应电动势的现象。
自感电动势
自感系数的计算
1 2 b: 计算dV内能量 dWm m dV B dV 2 1 c: 计算总能量 W dV B dV
2 m V m V
2
27
八、位移电流
电流密度 电流强度 位移电流的提出 垂直穿过单位面积的电流强度。
I sdI S j dS
E 0
11
4.两导体板相互靠近直到静电平衡后电荷分布
Q1 Q2 Q1 Q2 1 4 2 3 2s 2s
5.处理静电场中导体问题的基本依据 (1)电荷守恒定律 (2)静电平衡条件(3)高斯定理 六、静电场中的电介质 1. 介质中的电场 2. 介质中的高斯定律
(4) 挖补法 (5) 高斯定理
E挖后 E整个 E补
1 SE ds 0 Σ q内
2
2. 电势
ua
电势零点
a
E dl
大学物理下PPT.ppt
一、电荷 (charge) 1.电荷的种类
原子是电中性的? 自然界中有两种电荷：正电荷、负电荷。
实验证明微小粒子带电量的变化是
不连续的，它只能是元电荷 e 的整数
倍 , 即粒子的电荷是 量子化的：
Q = n e ; n = 1, 2 , 3,…
电荷量子化是个实验规律
3
§10-1 电荷的量子化及电荷守恒定律
电场中某点的电场强度的大小，等于单位电荷在该点 所受电场力的大小；电场强度的方向与正电荷在该点所 受电场力的方向一致。
3. 单位 ：在国际单位制 (SI)中
力 F的单位：牛顿(N ); 电量 q的单位：库仑(C ) 场强 E 单位(N/C )，或(V/m)。
电场是一个矢量场(vector field) 电荷在场中受到的力： F qE
C、q1=-Q/4;q2=5Q/4 D、q1=-Q/2;q2=3Q/2
2、将某一点电荷Q分成两部分，让它们相距为1米，两
部分的电量分别为q1和q2，两部分均看作点电荷，要使
两电荷之间的库仑力最大，则q1和q2的关系是：
A: q1=2q2 B: 2q1=q2 C: q1=q2 D: q1q2
11
§10-1 电荷的量子化及电荷守恒定律
在相对论中物质的质量会随其运动速率而变化，但是 实验证明一切带电体的电量不因其运动而改变，电荷是 相对论性不变量。
5
§10-1 电荷的量子化及电荷守恒定律
3.电荷特点
①电荷只有两种，即正(+)电荷和负(－)电荷； ②电荷是量子化的，任何物体所带电荷的量不可 能连续变化，只能一份一份地增加或减少，这种性质 称为电荷的量子化。电荷的最小份额称为基本电荷，
12
§10-2 电场和电场强度
原子是电中性的? 自然界中有两种电荷：正电荷、负电荷。
实验证明微小粒子带电量的变化是
不连续的，它只能是元电荷 e 的整数
倍 , 即粒子的电荷是 量子化的：
Q = n e ; n = 1, 2 , 3,…
电荷量子化是个实验规律
3
§10-1 电荷的量子化及电荷守恒定律
电场中某点的电场强度的大小，等于单位电荷在该点 所受电场力的大小；电场强度的方向与正电荷在该点所 受电场力的方向一致。
3. 单位 ：在国际单位制 (SI)中
力 F的单位：牛顿(N ); 电量 q的单位：库仑(C ) 场强 E 单位(N/C )，或(V/m)。
电场是一个矢量场(vector field) 电荷在场中受到的力： F qE
C、q1=-Q/4;q2=5Q/4 D、q1=-Q/2;q2=3Q/2
2、将某一点电荷Q分成两部分，让它们相距为1米，两
部分的电量分别为q1和q2，两部分均看作点电荷，要使
两电荷之间的库仑力最大，则q1和q2的关系是：
A: q1=2q2 B: 2q1=q2 C: q1=q2 D: q1q2
11
§10-1 电荷的量子化及电荷守恒定律
在相对论中物质的质量会随其运动速率而变化，但是 实验证明一切带电体的电量不因其运动而改变，电荷是 相对论性不变量。
5
§10-1 电荷的量子化及电荷守恒定律
3.电荷特点
①电荷只有两种，即正(+)电荷和负(－)电荷； ②电荷是量子化的，任何物体所带电荷的量不可 能连续变化，只能一份一份地增加或减少，这种性质 称为电荷的量子化。电荷的最小份额称为基本电荷，
12
§10-2 电场和电场强度
大学物理A(下) ppt课件
线度足够小
1.试验电荷
电量足够小
2.实验
Q
q0 P
•
在电场中： F1 =
q1
F
F2 q2
=
E
场源电荷Q
3.定义
E
F
物理 意义
电子电量
e
带电体电量 q=ne, n=1,2,3,...
电荷的这种只能取离散的、不连续的量值的
性质，叫作电荷的量子化。电子的电荷e称为
基元电荷，或电荷的量子。
1986年国际推荐值 e 1 .60 12 7 3(4 7 3) 9 1 1 0 C 9
近似值
e1.60 121 0C 9
盖尔—曼提出夸克模型 : 1 e 2 e
F21
k
q1q2 r2
F21k F21
电荷q2对q1的作用力F12 q 1
q2
F12kqr1q22r102
F12
r
r12
0 真空中的电容率（介电常数）
k 1
4 0
08 .8 5 1 1 0 C 22N 1 m 2
讨论：
v F
1
40
q1q2 r2
evr
(1) 静电力：大小、方向、作用点;
5.1 电荷
q3 受的力：
F f1 f2 q 2
对n个点电荷：
r1
F F i1 F iF 2 i.4 1. 0F q. rn 0iq 2i. r i0 ..f1
对电荷连续分布的带电体
dF
q0dq
r0
40r2
FQ4q0d0qr2r0 Q
dq
库仑定律
q1 q 3 r2
f2
教学计划
第五版教材（58+机动2）
1.试验电荷
电量足够小
2.实验
Q
q0 P
•
在电场中： F1 =
q1
F
F2 q2
=
E
场源电荷Q
3.定义
E
F
物理 意义
电子电量
e
带电体电量 q=ne, n=1,2,3,...
电荷的这种只能取离散的、不连续的量值的
性质，叫作电荷的量子化。电子的电荷e称为
基元电荷，或电荷的量子。
1986年国际推荐值 e 1 .60 12 7 3(4 7 3) 9 1 1 0 C 9
近似值
e1.60 121 0C 9
盖尔—曼提出夸克模型 : 1 e 2 e
F21
k
q1q2 r2
F21k F21
电荷q2对q1的作用力F12 q 1
q2
F12kqr1q22r102
F12
r
r12
0 真空中的电容率（介电常数）
k 1
4 0
08 .8 5 1 1 0 C 22N 1 m 2
讨论：
v F
1
40
q1q2 r2
evr
(1) 静电力：大小、方向、作用点;
5.1 电荷
q3 受的力：
F f1 f2 q 2
对n个点电荷：
r1
F F i1 F iF 2 i.4 1. 0F q. rn 0iq 2i. r i0 ..f1
对电荷连续分布的带电体
dF
q0dq
r0
40r2
FQ4q0d0qr2r0 Q
dq
库仑定律
q1 q 3 r2
f2
教学计划
第五版教材（58+机动2）
2024版大学物理(下)电子工业出版社PPT课件
01大学物理概述与回顾Chapter01掌握物理学基本概念、原理和定律，理解物质的基本结构和基本相互作用。
020304培养科学思维能力和分析解决实际问题的能力。
了解物理学在科学技术发展中的应用和对社会发展的影响。
养成良好的学习习惯和严谨的科学态度。
大学物理课程目标与要求01020304牛顿运动定律、动量守恒定律、能量守恒定律等。
力学热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论等。
热学库仑定律、电场强度、电势差、磁场强度等。
电磁学光的干涉、衍射、偏振等基本概念和原理。
光学上学期知识点回顾01020304振动与波动量子力学基础电磁波的辐射与传播固体物理基础本学期学习内容预览010204学习方法与建议认真听课，做好笔记，及时复习巩固所学知识。
多做习题，加深对物理概念和原理的理解。
积极参加课堂讨论和实验活动，提高分析问题和解决问题的能力。
拓展阅读相关物理书籍和文献，了解物理学前沿动态。
0302电磁学基础Chapter静电场的定义与性质库仑定律电场强度与电势高斯定理静电场及其性质恒定电流与电路分析电流的定义与分类欧姆定律基尔霍夫定律电阻、电容和电感磁场与磁感应强度磁场的定义与性质磁感应强度的定义与计算磁场的高斯定理与安培环路定律磁场对运动电荷的作用力电磁感应定律及应用电磁感应现象与法拉第电磁感应定律描述磁场变化时产生感应电动势的规律。
楞次定律与自感、互感现象描述感应电流的方向以及自感、互感现象中感应电动势的大小和方向。
磁场的能量与磁场力做功描述磁场中储存的能量以及磁场力对电流做功的过程。
电磁感应在日常生活和科技中的应用如交流电的产生、电动机和发电机的原理、电磁炉和微波炉的工作原理等。
03振动与波动Chapter物体在平衡位置附近做周期性的往返运动，称为简谐振动。
简谐振动的定义特征量简谐振动的运动学方程简谐振动的动力学特征振幅、周期（或频率）、相位。
描述简谐振动物体位移随时间变化的规律。
满足F=-kx的回复力特征。
大学物理(下)总复习 ppt课件
u 330 m s1 . 试求飞机的飞行高度h.
ppt课件
14
例 如图, 一列沿x轴正向传播的简谐波
方程为 y1 103 cos[200π(t x / 200)](m) （1） 在1，2两种介质分界面上点A与坐标原点O
相距L=2.25 m.已知介质2的波阻大于介质1
的波阻, 反射波与入射波的振幅相等, 求：
（1）振动的周期； （2）通过平衡位置的动能； （3）总能量； （4）物体在何处其动能和势能相等？
ppt课件
3
例 有一单摆在空气（室温为 20C）中来 回摆动. 摆线长l 1.0 m，摆锤是半径r 5.0103 m 的铅球.求（1）摆动周期；（2）振幅减小 10％所需的时间；（3）能量减小10％所需 的时间；（4）从以上所得结果说明空气的 粘性对单摆周期、振幅和能量的影响.
(2)如果一潜水员潜入该区域水下，并向 正上方观察，又将看到油层呈什么颜色？
ppt课件
16
例 为了增加透射率，求氟化镁膜的最
小厚度．已知 空气n1=1.00，氟化镁 n2=1.38 ，
=550 nm
23
nn21
d
玻璃 n3 n2
氟化镁为增透膜
ppt课件
17
例1 在杨氏双缝干涉实验中，用波长
束的角宽度进行比较，设船用雷达波长为
1.57 cm，圆形天线直径为2.33 m .
ppt课件
28
例1 用白光垂直照射在每厘米有6500条 刻痕的平面光栅上，求第三级光谱的张角.
ppt课件
29
例 有两个偏振片,一个用作起偏器, 一
个用作检偏器．当它们偏振化方向间的夹角
为 30时 , 一束单色自然光穿过它们, 出射
大学物理PPT完整全套教学课件pptx(2024)
2
匀速圆周运动的实例分析
3
2024/1/29
13
圆周运动
2024/1/29
01
变速圆周运动
02
变速圆周运动的特点和性质
03
变速圆周运动的实例分析
14
相对运动
2024/1/29
01 02 03
参考系与坐标系 参考系的选择和建立 坐标系的种类和应用
15
相对运动
2024/1/29
相对速度与牵连速度 相对速度的定义和计算
2024/1/29
简谐振动的动力学特征
分析简谐振动的动力学特征，包括回复力、加速度 、速度、位移等物理量的变化规律。
简谐振动的能量特征
讨论简谐振动的能量特征，包括动能、势能 、总能量等的变化规律，以及能量转换的过 程。
32
振动的合成与分解
2024/1/29
同方向同频率简谐振动的合成
分析两个同方向同频率简谐振动的合成规律，介绍合振动振幅、合 振动相位等概念。
5
大学物理的研究方法
03
观察和实验
建立理想模型
数学方法
物理学是一门以实验为基础的自然科学， 观察和实验是物理学的基本研究方法，通 过实验可以验证物理假说和理论，发现新 的物理现象和规律。
理想模型是物理学中经常采用的一种研究 方法，它忽略了次要因素，突出了主要因 素，使物理问题得到简化。
数学是物理学的重要工具，通过数学方法 可以精确地描述物理现象和规律，推导物 理公式和定理。
2024/1/29
适用范围
适用于一切自然现象，包括力学、热学、电磁学 、光学等各个领域。
应用举例
热力学第一定律、机械能守恒定律、爱因斯坦的 质能方程等。
匀速圆周运动的实例分析
3
2024/1/29
13
圆周运动
2024/1/29
01
变速圆周运动
02
变速圆周运动的特点和性质
03
变速圆周运动的实例分析
14
相对运动
2024/1/29
01 02 03
参考系与坐标系 参考系的选择和建立 坐标系的种类和应用
15
相对运动
2024/1/29
相对速度与牵连速度 相对速度的定义和计算
2024/1/29
简谐振动的动力学特征
分析简谐振动的动力学特征，包括回复力、加速度 、速度、位移等物理量的变化规律。
简谐振动的能量特征
讨论简谐振动的能量特征，包括动能、势能 、总能量等的变化规律，以及能量转换的过 程。
32
振动的合成与分解
2024/1/29
同方向同频率简谐振动的合成
分析两个同方向同频率简谐振动的合成规律，介绍合振动振幅、合 振动相位等概念。
5
大学物理的研究方法
03
观察和实验
建立理想模型
数学方法
物理学是一门以实验为基础的自然科学， 观察和实验是物理学的基本研究方法，通 过实验可以验证物理假说和理论，发现新 的物理现象和规律。
理想模型是物理学中经常采用的一种研究 方法，它忽略了次要因素，突出了主要因 素，使物理问题得到简化。
数学是物理学的重要工具，通过数学方法 可以精确地描述物理现象和规律，推导物 理公式和定理。
2024/1/29
适用范围
适用于一切自然现象，包括力学、热学、电磁学 、光学等各个领域。
应用举例
热力学第一定律、机械能守恒定律、爱因斯坦的 质能方程等。
大学物理ppt课件完整版
物理学的发展历史
01
02
03
古代物理学
以自然哲学为主要形式， 探讨自然现象的本质和规 律，如古希腊的自然哲学。
经典物理学
以牛顿力学、电磁学等为 代表，建立了完整的经典 物理理论体系。
现代物理学
以相对论、量子力学等为 代表，揭示了微观世界的 奥秘和宇宙大尺度的结构。
大学物理课程的目的和要求
1 2
掌握物理学的基本概念和原理
放射性衰变
阐述了α衰变、β衰变、γ衰变等放射性衰变过程及 其规律。
粒子物理简介
介绍了基本粒子、相互作用、粒子加速器等基本 概念。
THANKS
感谢观看
麦克斯韦-安培定律
将磁场的变化与电场联系起来，是电磁场理论的基础。
麦克斯韦电磁场理论
麦克斯韦方程组 描述电磁场的基本规律，包括高 斯定律、高斯磁定律、法拉第电 磁感应定律和麦克斯韦-安培定律。
电磁波的应用 如无线电通信、雷达、微波炉等。
电磁波 由变化的电场和磁场相互激发而 产生的在空间中传播的电磁振荡。
大学物理ppt课件完 整版
目 录
• 绪论 • 力学 • 热学 • 电磁学 • 光学 • 近代物理学基础
01
绪论
物理学的研究对象
物质的基本结构和相互作用
研究物质的基本组成、性质以及相互作用，包 括微观粒子和宏观物体之间的相互作用。
物质的运动和变化规律
研究物质在不同条件下的运动状态、变化过程 以及相应的物理量之间的关系。
热力学第二定律
热力学第二定律的表述
热力学第二定律指出，不可能从单一热源取热使其完全转换为有用的功而不产生其他影响。也就是说，热 机的效率不可能达到100%。
卡诺定理和热力学温标
大学物理学课件完整ppt全套课件
现代物理学
以相对论和量子力学为代表，揭示了 微观世界和高速运动物体的规律。
经典物理学
以牛顿力学、热力学和电磁学为代表 ，建立了完整的经典物理理论体系。
大学物理学的课程目标
01
掌握物理学的基本概念和基本原理
通过学习大学物理课程，使学生掌握物理学的基本概念和基本原理，为
后续专业课程的学习打下基础。
02
气体动理论
气体分子运动论的基本假设
气体由大量分子组成，分子之间存在间隙；分子在永不停息地做无规则运动；分子之间存 在相互作用的引力和斥力。
气体压强与温度的微观解释
气体压强是由大量分子对容器壁的频繁碰撞产生的；温度是分子平均动能的标志。
气体动理论的应用
气体动理论可以解释许多宏观现象，如气体的扩散、热传导等。同时，它也为研究其他物 质的微观结构提供了重要的思路和方法。
物理学的研究方法
观察和实验
01
通过观察自然现象和进行实验研究，获取物理现象的数据和信
息。
数学建模
02
运用数学工具对物理现象进行描述和建模，以便更深入地理解
物理规律。
理论分析
03
通过逻辑推理和演绎，对物理现象进行深入分析，揭示其内在
规律。
物理学的发展历史
古代物理学
以自然哲学为主要形式，探讨宇宙的 本质和构成。
位置矢量的定义、位移的计算、路程与位移 的区别。
02
速度与加速度
平均速度与瞬时速度、平均加速度与瞬时加 速度、速度与加速度的矢量性。
04
03
01
牛顿运动定律
1 2
牛顿第一定律
惯性定律、力的概念、力的性质。
牛顿第二定律
动量定理的推导、质点系的牛顿第二定律。
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第九章 振动
1.简谐运动的特征及其表达式
x Acos(t 0 )
动力学特征:
F kx 力与位移成正比且反向。
运动学特征:
x
微分方程：
Acaods2(xt 22x0x) dt 2
0
运动学方程： x Acos(t 0 )
上述四式用以判断质点是否作简谐运动
2 波的衍射 波在传播过程中遇到障碍物，能绕过障碍物的边缘，在 障碍物的阴影区内继续传播. 3 波的干涉
频率相同、振动方向平行、相位相同或相位差恒定的两列 波相遇时，使某些地方振动始终加强，而使另一些地方振动始 终减弱的现象，称为波的干涉现象.
干涉现象的定量讨论
波源振动 y1 A1 cos(t 1) s1 y2 A2 cos(t 2 ) s2
第十章 波动
1、四个物理量的联系及波函数的标准形式
1 T
u
T
u Tu
y
A cos
t
mx u
A
cos
2π
t T
mx
A cos t
m2πx
2、波函数的物理意义
y(x,t) Acos 2 ( t x ) T
2 相位跃变（半波损失）
当波从波疏介质垂直入射到波密介质, 被反射到波疏介质时形成波节. 入射波与反 射波在此处的相位时时相反, 即反射波在分
界处产生 π的相位跃变，相当于出现了半个
波长的波程差，称半波损失.
3驻波的能量
波
节
x 势能
波
腹
x 动能
A BC
势能
六多普勒效应
' u v0
r1
r2
(2k
1)
2
时（半波长奇数倍）
合振幅最小
Amin A1 A2
驻波
同一介质中，两列振幅相同的相干波在同一条直线 上沿相反方向传播叠加后就形成驻波。
1驻波方程
会分析波节波腹的位置。
结论：1、相邻波节（波腹）的间距为半个 波长。 2、相邻两波节间各点振动相位相同，一波 节两侧各点振动相位相反
x 一定。令x=x1，则质点位移y 仅是时间t 的函数。
上式代表x1 处质点的简谐运动方程。
同一波线上任意两点的振动位相差:
2
1
x2
x1
2
x
2
t 一定。令t=t1，则质点位移y 仅是x 的函数。为此
时刻的波形。
x、t
即 y 都变化
A c os
t1
传播到 P 点引起振动的振幅为：
A A12 A22 2 A1 A2 cos
2
1
2π
r2 r1
定值
r1 *P r2
讨论
A A12 A22 2A1A2 cos
可看出A是与时间无关的稳定值，其大小取决于该
点处两分振动的相位差
干涉的位相差条件
2.能够有初始条件或振动曲线得到运动方程 根据初始条件： t 0时，x ,x0 v，得 v0
v0x0A
cos 0 Asin0
A
x0 2
v0 2
2
0
arctg ( v0 )
x0
由曲线得到运动方程，结合旋转矢量。
3.简谐振动的位移、速度、加速度
动能
Ek
1 mv2 2
1 2
mω2
A2sin
2
பைடு நூலகம்
(ωt
0
)
势能
Ep
1 2
kx2
1 2
kA2cos2(ωt
0
)
系统总的机械能：
E
Ek
EP
1 2
mω2 A2
1 2
kA2
Ep
1 2
kx2
Ek
1 k ( A2 -x2 ) 2
三旋转矢量
1.旋转矢量与简谐运动对应关系
A的长度 A旋转的角速度 A 旋转的方向
振动振幅A
振动圆频率
逆时针方向
A 与参考方向x 的夹角
相位t 0
A
t t
t
o
x
x Acos(t )
M 点在 x 轴上投影(P点)的运动规律：
x Acos(t 0 )
例：简谐振动的表达式及确定方法：
x Acos(t )
然后确定三个特征量：、A、
当 2kπ时k 0,1,2,3...
合振幅最大
Amax A1 A2
当 2k 1π
合振幅最小
Amin A1 A2
干涉的波程差条件（当初相位相同时）
当 r1 r2 k 时（半波长偶数倍）
合振幅最大
Amax A1 A2
当
位移 x Acos(t 0 )
速度
v
dx dt
Asin(t
0 )
加速度
a
dv dt
2 Acos(t
0 )
vm A 称为速度幅,速度相位比位移相位超前/2。 am 2 A称为加速度幅,加速度与位移反相位。
二 简谐运动的能量
以水平弹簧振子为例讨论简谐振动系统的能量。
u vs
v0 观察者向波源运动 + ，远离 vs 波源向观察者运动 - ，远离 +
波源和观察者接近时，'
波源和观察者背离时，'
P53例1、例2； P63例； P69例；
P88：1-5、7、8、10、11、12、13、14、 20、21、24、29
十一章内容结构
杨氏双缝（分波振面）
光的干涉 薄膜干涉（分振幅）
劈尖 等厚
干涉 牛顿环
波
单缝衍射
动 光
光的衍射
（夫琅禾费）
圆孔衍射
学
光栅衍射 自然光
三种偏振态 线偏振光
光的偏振
部分偏振光
旋转矢量法确定：
先在X轴上找到相应x0，有 两个旋转矢量，由v的正负
A
来确定其中的一个
O
x0 A
X
v0 0,上半圆，0 v0 0,下半圆， 2或 0 v0 0, x0 A, 0, x0 A,
• P8例； P15例 • P37：1-5、7、14、15
2
x
*能够由已知点的运动方程得到波函数。
如已知x0点的运动方程为：
yx0 Acos t
则波函数为：
y
A
cos
t
mx
x0 u
*掌握由波形得到波函数方法。
四惠更斯原理 波的衍射、反射和折射
1 惠更斯原理 介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，而 在其后的任意时刻，这些子波的包络就是新的波前.
1.简谐运动的特征及其表达式
x Acos(t 0 )
动力学特征:
F kx 力与位移成正比且反向。
运动学特征:
x
微分方程：
Acaods2(xt 22x0x) dt 2
0
运动学方程： x Acos(t 0 )
上述四式用以判断质点是否作简谐运动
2 波的衍射 波在传播过程中遇到障碍物，能绕过障碍物的边缘，在 障碍物的阴影区内继续传播. 3 波的干涉
频率相同、振动方向平行、相位相同或相位差恒定的两列 波相遇时，使某些地方振动始终加强，而使另一些地方振动始 终减弱的现象，称为波的干涉现象.
干涉现象的定量讨论
波源振动 y1 A1 cos(t 1) s1 y2 A2 cos(t 2 ) s2
第十章 波动
1、四个物理量的联系及波函数的标准形式
1 T
u
T
u Tu
y
A cos
t
mx u
A
cos
2π
t T
mx
A cos t
m2πx
2、波函数的物理意义
y(x,t) Acos 2 ( t x ) T
2 相位跃变（半波损失）
当波从波疏介质垂直入射到波密介质, 被反射到波疏介质时形成波节. 入射波与反 射波在此处的相位时时相反, 即反射波在分
界处产生 π的相位跃变，相当于出现了半个
波长的波程差，称半波损失.
3驻波的能量
波
节
x 势能
波
腹
x 动能
A BC
势能
六多普勒效应
' u v0
r1
r2
(2k
1)
2
时（半波长奇数倍）
合振幅最小
Amin A1 A2
驻波
同一介质中，两列振幅相同的相干波在同一条直线 上沿相反方向传播叠加后就形成驻波。
1驻波方程
会分析波节波腹的位置。
结论：1、相邻波节（波腹）的间距为半个 波长。 2、相邻两波节间各点振动相位相同，一波 节两侧各点振动相位相反
x 一定。令x=x1，则质点位移y 仅是时间t 的函数。
上式代表x1 处质点的简谐运动方程。
同一波线上任意两点的振动位相差:
2
1
x2
x1
2
x
2
t 一定。令t=t1，则质点位移y 仅是x 的函数。为此
时刻的波形。
x、t
即 y 都变化
A c os
t1
传播到 P 点引起振动的振幅为：
A A12 A22 2 A1 A2 cos
2
1
2π
r2 r1
定值
r1 *P r2
讨论
A A12 A22 2A1A2 cos
可看出A是与时间无关的稳定值，其大小取决于该
点处两分振动的相位差
干涉的位相差条件
2.能够有初始条件或振动曲线得到运动方程 根据初始条件： t 0时，x ,x0 v，得 v0
v0x0A
cos 0 Asin0
A
x0 2
v0 2
2
0
arctg ( v0 )
x0
由曲线得到运动方程，结合旋转矢量。
3.简谐振动的位移、速度、加速度
动能
Ek
1 mv2 2
1 2
mω2
A2sin
2
பைடு நூலகம்
(ωt
0
)
势能
Ep
1 2
kx2
1 2
kA2cos2(ωt
0
)
系统总的机械能：
E
Ek
EP
1 2
mω2 A2
1 2
kA2
Ep
1 2
kx2
Ek
1 k ( A2 -x2 ) 2
三旋转矢量
1.旋转矢量与简谐运动对应关系
A的长度 A旋转的角速度 A 旋转的方向
振动振幅A
振动圆频率
逆时针方向
A 与参考方向x 的夹角
相位t 0
A
t t
t
o
x
x Acos(t )
M 点在 x 轴上投影(P点)的运动规律：
x Acos(t 0 )
例：简谐振动的表达式及确定方法：
x Acos(t )
然后确定三个特征量：、A、
当 2kπ时k 0,1,2,3...
合振幅最大
Amax A1 A2
当 2k 1π
合振幅最小
Amin A1 A2
干涉的波程差条件（当初相位相同时）
当 r1 r2 k 时（半波长偶数倍）
合振幅最大
Amax A1 A2
当
位移 x Acos(t 0 )
速度
v
dx dt
Asin(t
0 )
加速度
a
dv dt
2 Acos(t
0 )
vm A 称为速度幅,速度相位比位移相位超前/2。 am 2 A称为加速度幅,加速度与位移反相位。
二 简谐运动的能量
以水平弹簧振子为例讨论简谐振动系统的能量。
u vs
v0 观察者向波源运动 + ，远离 vs 波源向观察者运动 - ，远离 +
波源和观察者接近时，'
波源和观察者背离时，'
P53例1、例2； P63例； P69例；
P88：1-5、7、8、10、11、12、13、14、 20、21、24、29
十一章内容结构
杨氏双缝（分波振面）
光的干涉 薄膜干涉（分振幅）
劈尖 等厚
干涉 牛顿环
波
单缝衍射
动 光
光的衍射
（夫琅禾费）
圆孔衍射
学
光栅衍射 自然光
三种偏振态 线偏振光
光的偏振
部分偏振光
旋转矢量法确定：
先在X轴上找到相应x0，有 两个旋转矢量，由v的正负
A
来确定其中的一个
O
x0 A
X
v0 0,上半圆，0 v0 0,下半圆， 2或 0 v0 0, x0 A, 0, x0 A,
• P8例； P15例 • P37：1-5、7、14、15
2
x
*能够由已知点的运动方程得到波函数。
如已知x0点的运动方程为：
yx0 Acos t
则波函数为：
y
A
cos
t
mx
x0 u
*掌握由波形得到波函数方法。
四惠更斯原理 波的衍射、反射和折射
1 惠更斯原理 介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，而 在其后的任意时刻，这些子波的包络就是新的波前.