文档介绍：大学物理(下)内容提要机械振动 1、简谐振动表达式: ) cos( ????tAx 三个特征量:振幅 A 决定于振动的能量角频率?决定于振动系统的性质初相?决定于起始时刻的选择简谐振动可以用旋转矢量图表示 2、振动的相)(???t 两个振动的相差: 同相??k2??振动的步调一致反相??)12(???k 振动的步调相反 3、简谐振动的运动学方程: 0 22 2??xdt xd?弹性力: kxf??m k??k mT?2?初始条件决定振幅和初相: 2 20 20? vxA??) arctan( 0 0x v???? 4、谐振动实例: 弹簧振子: 0 22 2??xdt xd?m k??k mT?2?单摆小角度振动: 0 22 2?????dt dl g??g lT?2?复摆小角度振动:0 22 2?????dt dJ mgl ?? mgl JT?2? 5、简谐振动的能量:2222 12 1)(2 1 kA kxdt dxmEEE pk?????EEE pk2 1?? 6、阻尼振动受迫振动共振 7 、两个简谐振动的合成: 机械波 1、平面简谐波的波动方程: )(2 cos )( cos??? xT tAu xtAy????(沿 ox 轴正向传播) 周期: ???12??T 波速:T u ????? 2、简谐波的能量: 平均能量密度:222 1A ????平均能流密度(波的强度):uAuI 222 1 ????? 3、惠更斯原理: 介质中波阵面上各点都可看成是子波的波源, 其后任意时刻这些子波的包迹就是新的波阵面。 4、驻波: 两列频率、振动方向和振幅都相同而传播方向相反的简谐波叠加形成驻波, 其表达式为:txAy??? cos 2 cos 2??驻波实质上是稳定的分段振动,有波节和波腹。波动光学 1、相干光: 相干条件: 振动方向相同、频率相同、相位差恒定利用普通光源获得相干光的方法:分波振面法和分振幅法 2、光程: 与折射率为 n 的媒质中的几何路程 x 相应的光程为 nx 相差??光程差 2?(?为真空中波长) 光由光疏媒质射向光密媒质而在界面上反射时,发生半波损失,这损失相当于 2 ?的光程。透镜不引起附加光程差 3、杨氏双缝干涉实验: 用分波振面法产生两个相干光源,干涉条纹是等间距的直条纹。条纹间距:?d Dx?? 4、薄膜干涉: 入射光在薄膜上表面由于反射和折射而“分振幅”,在上下表面反射的光为相干光。等厚条纹:光线垂直入射,薄膜等厚处干涉情况一样;劈尖在空气中时,干涉条纹是等间距直条纹。明纹: ??kne??2 2 暗纹:2 )12(2 2 ?????kne 等倾干涉: 薄膜厚度均匀。以相同倾角 I 入射的光的干涉情况一样,干涉条纹是同心圆环。 5、惠更斯—菲涅耳原理的基本概念: 波阵面上各点都可以看成是子波波源, 其后波场中各点波的强度由各子波在该点的相干叠加决定。 6、夫琅禾费衍射: 单缝衍射:可用半波带法分析。单色光垂直入射时,衍射暗条纹中心位置满足: ??ka?? sin (a 为缝宽) 圆孔衍射: 单色光垂直入射时,中央亮斑的角半径为?,且??22 .1 sin ?D (D 为圆孔直径) 光学仪器的分辨本领:根据圆孔衍射规律和瑞利判据可得最小分辨角(角分辨率):D ???22 .1?分辨率: ???22 .1 1DR?? 7、光栅衍