振動與波及光學
簡諧振動
一、受力:
微分方程:
一維諧振子:
運動方程:
( 單擺運動方程: )
(1) 解析法求初相位和振幅
由初始條件, →
初相位的正負由初速度的正負來決定
(2) 由旋轉向量法求解初相位及一系列問題(必須會,不會請問)二、 簡諧振動的能量(不考慮摩擦、空氣阻力等耗散)=振動的動能與勢能變化的步調相反,能量變化的頻率是振動頻率的2倍三、兩個同方向、同頻率的簡諧振動的疊加
合振動仍是簡諧振動,合振動的頻率與分振動的頻率相同1、 合振動的振幅:
k=0,1,2,…
2、 合振動的初相:
波動一、 波的引數及幾個概念p45,p471、波線、波面、波前
2、波長λ__同一波線上,相位差為2π的兩點間的距離, 波在乙個週期內前進的距離
3、波的週期t、頻率ν__同波源的週期和頻率4、波速u__由介質決定
二、平面簡諧波的波函式
已知波源或原點處質點的振動:
1、波沿x軸正方向傳播
波沿x軸負向傳播
3、 a根據建立的波的方程寫出波線上任一點的振動方程b波線上兩點的相位差
c變換座標原點再寫出波的方程
三、 波的能量
1、 一體積元為dv的介質,其動能與勢能相等:
2、能量密度:
平均能量密度:
3、平均能流
4、 平均能流密度、波的強度
四、 1、惠更斯原理
2、波的衍射
3、波的干涉
a、相干波的條件頻率相同、振動方向平行、相位差恆定b、合成波的波幅
則:若: 則:波程差
c、駐波__振幅相等、相向傳播的兩列相干波,相遇形成駐波駐波方程:
波動光學
光的干涉
一、 相干光
1、 普通光源的發光
2、 相干光的條件:與相干波的條件相同,但對普通光源還必須是同一點、同一時間發的光
3、 獲得相干光的方法
二、光程、光程差
1、 光程
n__光經過路徑處介質的折射率
r__光在此介質中通過的幾何路徑
2、 光程差
3、 光程差與相位差的關係
三、楊氏雙縫干涉
見p98頁圖11-6
1、 光程差
2、 當屏上對應明紋位置
3、 當對應暗紋位置
4、 相鄰明紋或相鄰暗紋的間距
5、 插入介質片的光程差
一般情況:
四、 薄膜干涉p104
1、 光程差及干涉條件
____垂直入射的光程差
2、 劈尖:相鄰條紋對應膜的厚度差
相鄰條紋的間距:
3、 牛頓環
4、 麥可遜干涉儀
五、單縫衍射
1、夫琅和費單縫衍射基本裝置、原理圖、衍射圖樣2、光程差
3、半波帶法及明暗紋條件()
4、明暗紋位置:
5、**明紋
**明紋線寬度=兩側第一級暗紋中心間距
**明紋角寬度=兩側第一級暗紋衍射角之和
6、圓孔衍射、解析度
六、光柵
光柵衍射的特點
1、光柵方程
2、可能見到的最大k級
3、缺級
4、光譜重疊
七、光的偏振
1、自然光、偏振光、
2、檢偏、起偏
3、馬呂斯定律
4、反射光和折射光的偏振性
5、布儒斯特角、不儒斯特定律
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