文档介绍：振动与波小结
一. 振动
1. 描述
谐振方程
图示法
振动曲线
旋转矢量
（3） 振子
2 . 能量
M
t
x
y
O
M0
P
x
x - t
t
1
-
3 . 同方向同频率谐振动的合成
…
二. 波
（1）条件(波源，媒质)，分类（横波，纵波）
1 . 基本概念：
（2）特点量 如波长，波速，频率…及其准备因素和相差关系；
（3）图示法，波面，波前，波线等，波形曲线；
2 . 波动方程
波速u
由介质性质准备，与波源无关；
2
-
3 .能量(1)质元
4. 干涉
（1）相干条件
…
波函数物理意义：
1)．当x=x0=定值时,
波动方程为平稳位置 在x0处
的质点的振动方程；
2). 当 t=t0 =定值时,
波动方程
波形方程
3)．当x，t 均变化
波形变化
波的传播
同方向，同频率，相位差恒定
x
y
O
3
-
一. 相干条件
频率相同
振动方向相同
相差为零或恒定
分割波阵面法
分割振幅法
二. 产生相干光的方法
o
A
P
s1
s2
d’
d
x
条纹宽度
明纹位置
暗纹位置
三. 双缝干涉
波动光学 干涉
四. 光程=nL
光程即等效于光在真空中走的路程；
相位差
半波缺失
4
-
干涉加强（明纹中心位置）
干涉减弱（暗纹中心位置）
光程差 =
明纹
暗纹
设
垂直入射（即i=0）时
明纹
暗纹
增透膜
当中意干涉相消条件
空气
***化镁
玻璃
n1=
n3>
n2=
e
3
2
最小厚度为:
5
-
高反射膜
每层薄膜的光学厚度为 即，
, 反射率提高
劈尖
由于 很小，又
1
2
3
d
干涉减弱（暗纹中心位置）
干涉加强（明纹中心位置）
同一级条纹上的点
对应膜的厚度相等，
棱边为暗条纹。
两相邻暗（明）纹对应膜的厚度差
D
L
A
B
C
D
b
b
条纹宽度
由于
6
-
d
平凸透镜
空气
平玻璃
R
r
牛顿环
2. 干涉条件
暗纹
明纹
0＋0
明环
（17－18）
暗环
（17－19）
迈克耳孙干涉仪
7
-
一. 惠更斯--菲涅尔原理
波面S上每一个面元都可看作新的波源，它们
均发出子波，波面前方空间某一点的振动，可
以由S面上所发出的子波在该点相干叠加后的合
振动来准备；
衍 射
菲涅耳衍射
夫琅和费衍射
B
A
P
Q
A1
A2
3／2
C
A
x
f
焦平面
(1) 半波带 一束平行衍射光
最大光程差=
我们把缝（面）划分成k等份，即k个波带；
当 （17-22）时，
实质：子波干涉
8
-
明纹位置公式
（1） =0 （即x=0），中央明纹；
（2）
k愈大，条纹亮度就愈小！
其他明纹宽度
，角宽度
中央明纹宽度
角宽度
P
Q
f
x-1暗
x1暗
焦平面
暗纹位置公式
半波带数目
9
-
三. 圆孔衍射
（17-30）
艾里斑角直径：
直径对透镜光心张角
艾里斑直径：
s
p
f
d
2
D
艾里斑占总能量80％
S1
S2
（b）恰能分辨
最小辨论角
=两艾里斑中心相距为艾里斑半径时，对透镜中心的张角
（瑞利判据）
光学仪器分辨率=
四. 光栅衍射
明纹（谱线）位置
单缝暗纹
10
-