振动和波知识点复习

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物理振动和波知识点详解 振动和波知识点

物理振动和波知识点详解 振动和波知识点

物理振动和波知识点详解振动和波知识点
振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θlr}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。

【总结】:物理知识点详解就为大家介绍到这里了,希望大家在高三复习阶段不要紧张,认真复习,成功是属于你们的。

感谢您的阅读!。

振动与波复习课件

振动与波复习课件

-1
1
-2
(D)x 2cos(4 t 2 )
33
(C)
5、一弹簧振子作简谐振动,总能量为 E1 ,如果简谐振 动振幅增加为原来的两倍,重物的质量增为原来的四倍, 则它的总能量E2 变为 (D) (A)E1 / 4 (B)E1 / 2 (C) 2E1 (D) 4 E1 6、一弹簧振子作简谐振动,当其偏离平衡位置的位移的 大小为振幅的1/4时,其动能为振动总能量的
对两同频率的谐振动 = 2- 1
当 = 2k , ( k =0,1,2,…),两振动步调相同,称同相
当 = (2k+1) , ( k =0,1,2,…),两振动步调相反 , 称反相。
x
x
A1 A2
x2 x1
同相
T
A1 A2
o
t
o
- A2
- A2
x1
反相
T
t x2
-A1
-A1
若 = 2- 1>0, 则 x2比x1较早达到正最大,
故波动表达式为: y 0.04cos[2( t x ) ] 5 0.4 2
P 0.20 0.40
x (m) 0.60
(2)P处质点的振动方程为:
yP
0.04cos[2( t 5
0.2) 0.4
] 2
0.04cos(0.4t 3) 2
2.如图所示为一平面简谐波在 t 时0 刻的波形图,设此简谐波的频
满足频率相同、振动方向相同、具有恒定的相位差条 件的波为相干波。
考虑两相干波源,振动表达式为:
y1 A1 cos( t 1 )
y2 A2 cos( t 2 )
传播到 P 点引起的振动为:
y1
A1

振动与波知识点总结

振动与波知识点总结

振动与波知识点总结一、振动的基本概念振动是物体围绕某一平衡位置来回摆动或者来回重复运动的现象。

振动是物体相对平衡位置的周期性运动,也就是说,振动是由物体周期性地向着某一方向偏离平衡位置,然后再向着相反方向偏离平衡位置并且这个过程一直不断地重复。

振动的基本要素包括振动物体、平衡位置和振动的幅度、周期和频率等。

振动的产生是由于外力的作用或者物体本身的内部力的作用。

二、振动的表征和描述1. 振动的幅度:振动物体在振动过程中离开平衡位置的最大距离称为振幅,用A表示。

振幅是一个振动过程中最大的位移值,代表了振动物体最大偏离平衡位置的距离。

2. 振动的周期:振动物体完成一个完整的往复运动所需要的时间称为振动周期,用T表示。

振动周期是一个振动过程完成一次往复运动所需要的时间。

3. 振动的频率:振动物体完成一个往复运动所需要的次数称为振动频率,用f表示。

振动频率是一个振动过程在单位时间内完成的往复运动的次数。

4. 振动的角速度:振动物体单位时间内完成的角度偏移称为角速度,用ω表示。

角速度是一个振动过程单位时间内振动物体完成的角度偏移。

5. 振动的相位:描述振动在某一时刻相对于起始位置的位置状态的概念,通常用角度来表示。

相位是一种描述振动物体在振动过程中某一时刻相对于起始位置的相对状态的概念。

三、振动的共振现象当外力的频率与振动系统自身的振动频率相同时,振动系统会出现共振现象。

共振现象会使振动系统产生很大的振幅,甚至导致系统的破坏。

共振现象在实际生活中有很多应用,比如音乐中的共振现象会增加声音的响亮度,而机械振动中的共振现象则可能导致机械系统的破坏。

四、波的基本概念波是由物质的振动或者波的传播介质本身的运动所产生的,波是一种传播能量和动量的方式。

波可以分为机械波和电磁波两种类型。

1. 机械波:需要通过介质来传播的波称为机械波,比如水波、声波等。

2. 电磁波:不需要介质来传播的波称为电磁波,比如光波、无线电波等。

波的传播可以分为横波和纵波两种类型。

机械振动和机械波知识点总结

机械振动和机械波知识点总结

机械振动和机械波知识点总结一、机械振动的基本概念1.简谐振动:具有恢复力的物体围绕平衡位置作周而复始的往复运动,其运动规律满足简谐振动的规律。

2.振幅:振动的最大偏离量,表示振动的幅度大小。

3.周期:振动完成一次往复运动所经历的时间。

4.频率:单位时间内振动的循环次数。

5.角频率:单位时间内振动的循环角度。

6.动能和势能:振动物体在做往复运动过程中,动能和势能不断转化。

7.谐振:当外力与物体的振动频率相同时,产生共振现象,能量传递效率最高。

二、机械振动的描述方法1.运动方程:描述物体随时间变化的位置。

2.振动曲线:以时间为横轴,位置或速度为纵轴,绘制出的曲线。

3.波形图:以距离为横轴,垂直方向的位移、压强或密度为纵轴,绘制出的曲线。

三、机械振动的特性1.振动的幅度、周期和频率可以通过测量来确定。

2.振动的速度和加速度随时间变化而变化,速度与位置之间呈正弦关系,加速度与位置之间呈负弦关系。

3.振动的能量在物体各个部分之间以波动形式传递,不断发生能量转化。

4.振动物体的相对稳定位置是平衡位置,物体相对平衡位置的偏离量越大,能量传递越快,振幅越大。

四、机械波的基本概念1.机械波是一种能量的传递方式,通过介质中的相互作用使得能量沿介质传播。

2.波的传播速度与介质的性质有关,弹性固体中传播速度最大,液体次之,气体最小。

3.机械波分为横波和纵波。

横波的传播方向与振动方向垂直,如水波;纵波的传播方向与振动方向一致,如声波。

五、机械波的描述方法1.波的频率、波长和传播速度之间存在关系:波速=频率×波长。

2.波谱分析:将波的复杂振动分解成一系列简单谐波的叠加。

3.波的传播可分为反射、折射、干涉、衍射和驻波等现象。

六、机械波的特性1.超前传播:波的传播速度比振动速度快。

2.波的干涉:两个波相遇时,根据叠加原理,产生增强或减弱的效果。

3.波的衍射:波通过孔隙或物体边缘时发生的现象。

4.驻波:两个等幅、频率相同的波在空间中相遇,发生干涉,形成波节和波腹。

第五章 振动与波 基本知识点

第五章 振动与波 基本知识点

o受迫振动振动系统在周期性驱动力的持续作用下产生的振动。

受迫振动的频率等于驱动力的频率cos()d A t ψωϕ=+tF F d ωcos 0=当驱动力的频率与系统的固有频率相等时,受迫振动振幅最大。

这种现象称为共振。

共振2)若两分振动反相(位相 相反或相差的奇数倍)x即 φ2φ1=(2k+1) (k=0,1,2,…)ox2x1T 2T合成振动3T 22T则A=|A1-A2|, 两分振动相 互减弱, 合振幅最小;  如果 A1=A2,则 A=0t11同方向不同频率简谐振动的合成1、分振动为简单起见,令A1  A2  Ay1  A cos(1t   ),y2  A0 cos(2t   )2、 合振动y  y1  y2  1  2    1  2  y   2 A cos  t    t   cos   2    2   合振动不是简谐振动12当1 、2很大且接近时, 2   1   2   1 令:y  A(t )cos  t2  1 )t 式中 A(t )  2 A0 cos( 2 2  1 cos  t  cos( )t 2随t 缓慢变化 随t 快速变化合振动可看作振幅缓慢变化的简谐振动 当频率 1 和  2 相近时,两个简谐振动的叠加,使得 合振幅时而加强、时而减弱,形成所谓拍现象。

13ψ1 t ψ2 t ψ t拍  拍: 合振动忽强忽弱的现象。

 拍频 :单位时间内强弱变化的次数。

1 拍  2 2  2  1   2   2 1      2 1  2 2 14波的产生与传播1、波的产生 波:振动在媒质中的传播,形成波。

 产生条件:1) 波源—振动物体; 2) 媒质—传播振动的弹性物质.2、机械波的传播机理(1) 波的传播不是媒质中质点的运输, 而是“上游” 的质点依次带动“下游”的质点振动 (2) 某时刻某质点的振动状态将在较晚时刻于“下游” 某处出现——波是振动状态的传播153、机械波的传播特征 波传播的只是振动状态,媒质中各质点并未 “随波逐流”。

(完整版)机械振动和机械波知识点总结

(完整版)机械振动和机械波知识点总结

机械振动考点一简谐运动的描述与规律1. 机械振动:物体在平衡位置附近所做的往复运动,简称振动。

回复力是指振动物体所受的总是指向平衡位置的合外力。

回复力是产生振动的条件,它使物体总是在平衡位置附近振动。

它属于效果力,其效果是使物体再次回到平衡位置。

回复力可以是某一个力,也可以是几个力的合力或某个力的分力。

平衡位置是指物体所受回复力为零的位置!2. 简谐运动: 物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动。

简谐运动属于最简单、最基本的振动形式,其振动过程关于平衡位置对称,是一种周期性的往复运动。

例如弹簧振子、单摆。

注: (1)描述简谐运动的物理量①位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段,是矢量.②振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量,它表示振动的强弱.③周期T 和频率f:物体完成一次全振动所需的时间叫做周期,而频率则等于单位时间内完成全振动的次数.它们是表示振动快慢的物理量,二者互为倒数关系:T=1/f.(2) 简谐运动的表达式①动力学表达式:F =-kx,其中“-”表示回复力与位移的方向相反.②运动学表达式:x=Asin (ωt+φ),其中A 代表振幅,ω=2πf 表示简谐运动的快慢,(ωt+φ)代表简谐运动的相位,φ叫做初相.(可借助于做匀速圆周运动质点在水平方向的投影理解)(3) 简谐运动的运动规律回复力、加速度增大速度、动能减小①变化规律:位移增大时机械能守恒势能增大振幅、周期、频率保持不变注意:这里所说的周期、频率为固有周期与固有频率,由振动系统本身构造决定。

振幅是反映振动强弱的物理量,也是反映振动系统所具备能量多少的物理量。

②对称规律:I 、做简谐运动的物体,在关于平衡位置对称的两点,回复力、位移、加速度具有等大反向的关系,另外速度的大小、动能具有对称性,速度的方向可能相同或相反.II 、振动物体来回通过相同的两点间的时间相等,如t BC=t CB;振动物体经过关于平衡位置对称的等长的两线段的时间相等,如t BC=t B′C′,③运动的周期性特征:相隔T 或nT 的两个时刻振动物体处于同一位置且振动状态相同. 注意:做简谐运动的物体在一个周期内的路程大小一定为4A,半个周期内路程大小一定为2A ,四分之一个周期内路程大小不一定为 A 。

高三物理机械振动和机械波知识点总结

高三物理机械振动和机械波知识点总结

3. 描述简谐运动的物理量(1)位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段,是矢量,其最大值等于振幅。

(2)振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量,表示振动的强弱。

(3)周期T和频率f:表示振动快慢的物理量,二者互为倒数关系,即T=1/f。

4. 简谐运动的图像(1)意义:表示振动物体位移随时间变化的规律,注意振动图像不是质点的运动轨迹。

(2)特点:简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线。

(3)应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x,判定回复力、加速度方向,判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。

二、弹簧振子定义:周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量,与其放置的环境和放置的方式无任何关系。

如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T,不管把它放在地球上、月球上还是卫星中;是水平放置、倾斜放置还是竖直放置;振幅是大还是小,它的周期就都是T。

三、单摆1. 定义:摆线的质量不计且不可伸长,摆球的直径比摆线的长度小得多,摆球可视为质点。

单摆是一种理想化模型。

2. 单摆的振动可看作简谐运动的条件是:最大摆角α<5°。

3. 单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力。

4. 作简谐运动的单摆的周期公式为:T=2π(1)在振幅很小的条件下,单摆的振动周期跟振幅无关。

(2)单摆的振动周期跟摆球的质量无关,只与摆长L和当地的重力加速度g有关.(3)摆长L是指悬点到摆球重心间的距离,在某些变形单摆中,摆长L 应理解为等效摆长,重力加速度应理解为等效重力加速度(一般情况下,等效重力加速度g'等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值)。

四、受迫振动1. 受迫振动:振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动。

2. 受迫振动的特点:受迫振动稳定时,系统振动的频率等于驱动力的频率,跟系统的固有频率无关。

3. 共振:当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时,振动物体的振幅最大,这种现象叫做共振。

振动与波知识要点

振动与波知识要点

振动与波知识要点一、机械振动1、一种振动:简谐振动掌握:简谐振动的特征;一维简谐振动方程;描述简谐振动的基本物理量(振幅、周期、频率、圆频率、相位);简谐振动的能量要点:①一维简谐振动方程)cos(ϕω+=t A x →速度方程)sin(ϕωω+-==t A dtdx v (平衡位置处A v m ω=) →加速度方程x t A dt dv a 22)cos(ωϕωω-=+-== (正负最大位移处 A a m 2ω=) ②基本物理量:﹡振幅)0(>A 常量→由振动初始条件决定﹡圆频率)0(>ω常量→由振动系统本身性质决定 (弹簧振子mk =ω ;单摆l g =ω;摆杆l g 23=ω) ﹡周期、频率、圆频率关系:ωπν21==T ; ﹡相位ϕω+=Φt (反映振动状态): 初相ϕ(0=t )→常量,由振动初始条件决定;相位差=Φ-Φ=∆Φ12)(12t t -ω(用于单个物体不同时刻间状态变化分析)或相位差=Φ-Φ=∆Φ1212ϕϕ-(用于两个同频率振动相关问题分析) ③振动能量:振动总能量2222121kA A m E E E p k −−−→−=+=弹簧振子ω 动能Φ=2sin E E k ;势能Φ=2cos E E p (相位ϕω+=Φt )振动过程中,动能和势能随时间变化,变化周期是振动周期的一半,它们相互转化,总能量保持不变2、一种分析方法:旋转矢量法 (※利用旋转矢量法判断时一定要画出旋转矢量图) 掌握:应用旋转矢量法分析初相问题、相位差问题、振动合成问题 要点:①任一时刻旋转矢量相对于x 轴正向的夹角θ表征简谐运动物体此时的振动相位ϕω+=Φt ;在t =0时刻,与x 轴正向夹角0θ即表征振动初相ϕ;②任一时刻,旋转矢量端点在x 轴上投影点的位置、运动方向表征简谐运动物体此时的振动位置x 及振动方向;③旋转矢量逆时针方向匀速旋转一周,转过角度πθ2=∆,所用时间ωπ/2=∆t ,表征简谐振动物体作一次完全振动,相位变化π2=∆Φ,振动周期为ωπ/2=T ;某段时间t ∆内旋转矢量旋转过的角度θ∆即表征简谐振动物体在这段时间内的相位变化t ∆=∆=∆Φωθ.3、一种合成:两个同方向同频率简谐振动合成掌握:合振动的分析;振动相长、相消条件要点:同相{),2,1,0(2 =±=∆Φk k π}振动相长,合振幅最大21max A A A +=反相{),2,1,0()12( =+±=∆Φk k π}振动相消,合振幅最小21min A A A -=二、机械波1、平面简谐波的波动方程掌握:①波动方程的几种基本形式; ②波动方程中的物理量分析及相互联系;③波形图的分析; ④由质点振动方程推出波动方程或由波动方程推出某处质点方程的方法;⑤波线上任意两点相位差的分析要点: ①波动方程的基本形式:⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ϕλνπϕωx t A u x t A y 2cos cos 沿x 轴正向传播 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ϕλνπϕωx t A u x t A y 2cos cos 沿x 轴负向传播 ②基本物理量:﹡波的振幅A 、圆频率ω、周期T (频率ν)与参与波动的各质点振动的振幅A 、圆频率ω、周期T (频率ν)相同,都仅与波源的振动及性质有关﹡波速u →由传播介质的性质决定﹡波长λ=两相邻波峰(或波谷)间距【横波】或两相邻密部(或疏部)间距【纵波】与波速u 、周期T (频率ν)间关系为 νλ/u uT == ,而ωπν21==T ﹡同一波线上坐标为x 1和x 2的两质点的振动相位差)(2)(212112x x x x u -=-=Φ-Φ=∆Φλπω→沿x 轴正向传播)(2)(121212x x x x u -=-=Φ-Φ=∆Φλπω →沿x 轴负向传播 ﹡初相ϕ根据x =0处质点在t =0时刻的振动状态确定③波动方程的物理意义:),(t x y﹡代入坐标x →)(t y 坐标为x 处质点的振动方程(注:初相不可化简)﹡代入时刻t →)(x y t 时刻波形(x y -曲线为波形图,判断质点振动速度方向时要注意在振动曲线图和波形图上判断方法的区别)2、波的干涉掌握:①波的干涉现象分析:a. 波的相干条件 ;b. 从相位差角度,从波程差角度分析空间任意点干涉相长和相消问题 ②驻波分析:a. 形成驻波条件; b. 驻波方程的推导;c. 波腹和波节或任意振幅位置的分析d. 半波损失现象分析,由入射波(或反射波)方程推出反射波(或入射波)方程的方法 要点:①波的相干条件:频率相同,振动方向相同,相位差恒定②波的干涉 ﹡两列相干波在叠加点所引起两分振动相位差﹡相长干涉、相消干涉问题(从相位差角度分析;从波程差角度分析)注:从波程差角度分析相长干涉、相消干涉的规律只适用于两相干波源初相相等即21ϕϕ=的情况 λϕϕϕ1212π2r r ---=∆③驻波问题﹡形成条件:相干条件,振幅相同,传播速度相同,沿同一直线相反方向传播﹡驻波方程 21y y y += (要用到2cos 2cos 2cos cos βαβαβα-+=+)各质点振动频率相同,振幅不同(波腹振幅最大为2A ,波节振幅最小为0,其余质点振幅介于0~2A 之间),相位分布遵循段内同相、邻段反相规律。

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振动和波知识点34. 弹簧振子、简谐振动、简谐振动的振幅、周期和频率,简谐振动的图像。

*弹簧振子---小球所受的摩擦力忽略不计,弹簧的质量忽略不计,这样的系统叫弹簧振子。

简谐振动---物体在跟偏离平衡位置的位移的大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的、作用下的振动。

F = - k x简谐振动的振幅---震动物体离开平衡位置的最大距离,叫做振动的振幅。

---能表示震动的强弱。

周期和频率---简谐振动物体完成一次全振动所需要的时间,叫做振动的周期。

---单位时间内完成的全振动的次数,叫做振动的频率。

固有频率---简谐运动的频率由振动系统本身的性质所决定,与振幅无关,这个频率叫做固有频率。

例如:弹簧振子的频率只与劲度系数和振子的质量决定与振幅无关。

简谐振动的图像---简谐振动的位移(相对于平衡位置的位移)---时间的图像,叫做~~~。

起始的时间不同35.单摆、在小振幅条件下单摆作简谐振动、周期公式。

*单摆---如果悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略,线长又比小球的直径大得多,这样的 装置叫做单摆。

摆角很小时单摆作简谐振动。

此时有:l x ≈θsin 回复力---重力沿切线方向的分量。

x l mg F -= kx F -= 周期公式---gl T π2= 周期为2秒的单摆叫做秒摆 用单 224T l g π= 36.振动中的能量转化。

振幅越大振动的能量就越大,在振动过程中动能和势能发生相互转化,在平衡位置时的动能最大,在位移最大处的势能最大,动能为零。

37.自由振动和受迫振动,受迫振动的频率、共振及其常见的应用。

阻尼振动实际的震动系统不可避免地受到摩擦和其它阻力,即受到阻尼的作用,系统克服阻尼的作用做功,系统的机械能随着时间逐渐减少,振动的振幅逐渐减少,待到能量耗尽之时,振动就停下来了,这种振幅逐渐减小的振动,叫做阻尼振动。

自由振动---物体不受外界驱动力作用下的振动叫做自由振动。

受迫振动---物体受外界驱动力作用下的振动叫做受迫振动。

周期性外力叫做驱动力。

跟物体的固有频率没有关系。

共振---驱动力的频率接近物体的固有频率时,受迫振动的振幅增大,这种现象叫做共振。

共振的应用和防止38.振动在介质中传播——波,横波和纵波,横波的图像,波长、频率和波速关系。

* 机械波---机械振动在介质中传播。

是传递能量的一种方式。

介质中的各个质点都是做受迫振动。

同周期、同频率。

若无能量损失也将同振幅。

横波---质点的振动方向跟传播方向垂直的波,叫做横波。

(固体)纵波---质点的振动方向跟传播方向在同一直线上的波叫做纵波。

(固体、液体、气体) 横波的图像---某一时刻,质点的平衡位置和位移的函数图像。

(注意与波动图象的区别) 解决问题时应该注意---波的传播方向的双向性和波形图的周期性。

波长---在波动中,对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离,叫做波长。

波长、频率和波速关系---t s v = Tv λ=λf = 波从一种介质进入另一种介质中时传播的速度、波长通常会发生变化,而频率保持不变。

39.波的叠加,波的干涉、衍射现象。

波的叠加---⏹原理---几列波相遇时能够保持各自的运动状态,继续传播,他们在重叠的区域里,介质的各质点同时参与这几列波的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时引起位移的矢量和。

⏹实例---波的干涉波的干涉--- ⏹条件---两列波的频率相同⏹特点---波所特有的现象。

的衍射--- ⏹定义---波可以绕过障碍物继续传播的现象。

⏹明显衍射的条件---只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多、或者比波长更小。

⏹特点---衍射是波的特有的现象。

40.声波、超声波及其应用。

声波---声音在介质中的传播(属于纵波)。

频率低于20赫兹的声波叫次声波;次声波站 超声波---频率高于20000赫兹的声波叫超声波。

(---仿生学)特点:直线传播(波长短不容易发生衍射)确定潜艇、渔船的位置及海水的深度。

穿透能力强---探伤。

在液体中传播时,是液体内部产生相当大的液体冲击---清垢、超声加湿器。

制造各种乳胶,颗粒极细,而且均匀。

在诊断、医疗、卫生中,也有广泛的应用---B 超41.多普勒效应。

定义---由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象,叫做~~~。

波源的频率---等于单位时间内波源发出完全波的个数。

观察者接受到的频率是观察者在单位时间内接收到的完全波的个数。

当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互接近,观察者接受到的频率增大; 如果二者相互远离,观察者接受到的频率减小。

光学光的反射和折射1. 光的直线传播,本影和半影。

⏹ 2.光的反射、反射定律、平面镜成像的作图法。

*⏹ 3.光的折射、折射定律、折射率、全反射和临界角。

*⏹ 4.光导纤维。

5.棱镜、光的色散。

光的直线传播⏹ 光的直线传播---同一种均匀介质中宏观上沿直线传播(不考虑光的衍射)。

⏹ 本影---光线完全照射不到的区域。

半影---部分光线照射不到的区域。

光的反射⏹ 光的反射---光照射到物体表面的时候,总有一部分光被反射回去的现象。

⏹ 反射定律---三线共面、法线居中、反射角等于入射角(传播方向一定变化,传播速度一定不变)。

⏹ 平面镜成像的作图法---利用光的反射定律,虚像和物体关于平面镜为对称。

光的折射⏹ 光的折射---光从一种介质进入另一种介质中时,传播方向通常发生改变的现象(垂直入射除外)⏹ 折射定律---三线共面、法线居中;垂直入射时,折射角等于入射角等于0度。

斜射时,入射角的正弦与折射角的正弦成正比。

⏹ 折射率---光从真空中射入介质中时,入射角的正弦与折射角的正弦的比值,叫这种介质的折射率。

计算:介质真空λλ===v c r i n sin sin 全反射⏹ 全反射---光从光密质(n 大的)射入光疏质(n 小的)时,光全部反射(没有折射)的现象。

⏹ 条件---(1)光从密质进入疏质;(2)入射角 i 大于临界角C 。

⏹ 临界角---刚好发生全反射时的入射角,此时折射角等于90度。

⏹ 计算---真空介质λλarcsin arcsin n 1arcsin C ===c v ⏹ 应用---蜃景、光导纤维。

光的色散⏹ 全反射棱镜---截面为等腰直角三角形的棱镜。

⏹ 光的色散---原因棱镜材料对不同色光的的折射率不同。

对红光的折射率最小---偏折较少; 对紫光的折射率最大---偏折较多。

红橙黄绿蓝靛紫七色光的频率越来越大。

光的干涉⏹ 光的干涉现象---相干光在屏上出现的明暗相间的条纹。

⏹ 双缝干涉---光线通过单缝,再通过双缝(相干光源)在屏上出现明暗相间的条纹。

⏹ 干涉相长---亮条纹 σ=n λ;⏹ 干涉相消---暗条纹 σ=(2n+1)λ/2 。

⏹ 条纹宽度--- △x=L λ/d⏹薄膜干涉---透明物体两个反射面的反射光线的叠加成干涉图样。

⏹薄膜干涉应用:检查物体表面的光滑程度;增透膜。

光的衍射⏹定义---光绕过障碍物传播的现象。

⏹明显衍射的条件---障碍物或小孔的尺寸与光的波长差不多,或比光的波长小。

⏹现象---透过纱巾看、通过狭缝观察、光学显微镜、泊松亮斑。

光的偏振现象⏹现象---教材第三册光的偏振图片。

结论---光是一种横波。

⏹应用---偏振镜头、计算器等等。

电磁波谱⏹光谱和光谱分析---用来分析物体的组成成分(原子光谱---明显光谱、暗线光谱)⏹红外线---波长在770nm~106nm之间。

一切物体都向外辐射红外线,它是热传递的一种方式。

温度高、颜色深辐射力强。

红外遥感、遥控、红外线频率根接近物体分子的固有频率,所以可以用来加热物体,主要体现热效应。

电磁波谱⏹紫外线---波长在400nm~5nm之间。

有荧光作用、促进人体合成维生素D、消毒杀菌。

⏹X射线---波长比紫外线还短。

德国物理学家伦琴1895年发现的。

穿透能力强,穿透物质的厚度跟物质的密度有关,工业上检查金属内部是否有砂眼、裂纹等缺陷,在医学上透视人体内的病变及骨骼。

⏹γ射线---波长在10-10nm以下,电离作用非常小,贯穿本领很强,甚至能穿透几厘米厚的铅板。

⏹光的电磁本性---光是一种电磁波。

⏹电磁波谱---频率从低到高的顺序为:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线。

激光⏹激光的特性---⏹ 1.激光是一种人工产生的相干光---可调制用来传递信息;⏹ 2.平行度非常好---远距离传播仍能保持一定强度可以用来测远距离、雷达、跟踪运动目标测速度;⏹ 3.聚到很小的一点---读光盘;⏹ 4.高能量---切割物体、焊接(工业、医学);⏹ 5.产生高压---引起核聚变(小颗粒的核燃料用激光从各个方向进行照射)。

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