高三物理二輪 精彩回扣15天 第6天振動(dòng)和波、光學(xué)課件

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1、(考前倒計(jì)時(shí))第第6天天(6月月1日日)振動(dòng)和波振動(dòng)和波光學(xué)光學(xué) 二、機(jī)械波 1波長(zhǎng)、波速和頻率(1)波長(zhǎng)：兩個(gè)相鄰的在振動(dòng)過(guò)程中相對(duì)平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(zhǎng)在橫波中，兩個(gè)相鄰的波峰或相鄰的波谷之間的距離在縱波中兩相鄰的密部(或疏部)中央間的距離，振動(dòng)在一個(gè)周期內(nèi)在介質(zhì)中傳播的距離等于波長(zhǎng)(2)波速：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)波向外傳播的距離vs/t/Tf，波速的大小由介質(zhì)決定(3)頻率：波的頻率由振源決定，在任何介質(zhì)中傳播波的頻率不變波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，唯一不變的是頻率(或周期)，波速與波長(zhǎng)都發(fā)生變化 2波特有的現(xiàn)象(1)波的反射與折射(2)波的疊加原理(獨(dú)立傳播原理)在兩列波相

2、遇的區(qū)域里，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將參與兩列波引起的振動(dòng)，其位移是兩列波分別引起位移的矢量和相遇后仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)波在相遇區(qū)域里，互不干擾，有獨(dú)立性(3)波的衍射與干涉現(xiàn)象條件衍射一切波都能發(fā)生衍射，但當(dāng)障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小，或者跟波長(zhǎng)相差不大時(shí)，能發(fā)生明顯衍射干涉(1)頻率相同(2)設(shè)兩列波到某一點(diǎn)的波程差為x，若兩波源的振動(dòng)情況完全相同，則 3光的色散白光通過(guò)三棱鏡后發(fā)生色散現(xiàn)象，說(shuō)明白光是復(fù)色光，是由七種單色光組成的色散現(xiàn)象nv(波動(dòng)性)衍射C臨干涉間距 (粒子性) E光子光電效應(yīng)小大大小大 (明顯)小 (不明顯)容易難小大大小小(不明顯)大 (明顯)小大難易(2)薄膜干涉形成：光照到薄膜上

3、，由薄膜前、后表面反射的兩列光波疊加而成劈形薄膜干涉可產(chǎn)生平行相間條紋，條紋：?jiǎn)紊饷靼迪嚅g條紋，彩色光出現(xiàn)彩色條紋應(yīng)用：增透膜，其厚度至少為光在薄膜中波長(zhǎng)的四分之一；檢查工件表面的平整度 5光的衍射(1)單縫衍射：光通過(guò)單縫照射到屏上時(shí)，屏上將出現(xiàn)“有明有暗，明暗相間”的衍射條紋，與雙縫干涉的干涉條紋不同的是：干涉條紋均勻分布，而衍射條紋的中央明紋較寬，較亮(2)圓孔衍射：明暗相間的不等距圓環(huán)(3)泊松亮斑：光照射到一個(gè)半徑很小的圓板后，在圓板的陰影中心出現(xiàn)的亮斑，這是光能發(fā)生衍射的有力證據(jù)之一 6光的偏振根據(jù)波是否具有偏振現(xiàn)象來(lái)判斷波是否為橫波，實(shí)驗(yàn)表明，光具有偏振現(xiàn)象，說(shuō)明光波是橫波 方

4、法巧用用個(gè)巧法速破題 (一)彈簧振子 1周期與振幅無(wú)關(guān)，只由振子質(zhì)量和彈簧的勁度系數(shù)決定 2可以證明，豎直放置的彈簧振子的振動(dòng)也是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)這個(gè)結(jié)論可以直接使用 3在水平方向上振動(dòng)的彈簧振子的回復(fù)力是彈簧的彈力；在豎直方向上振動(dòng)的彈簧振子的回復(fù)力是彈簧彈力和重力的合力 【例1】 如圖1所示，質(zhì)量為m的小球放在勁度為k的輕彈簧上，使小球上下振動(dòng)而又始終未脫離彈簧(1)最大振幅A是多大？(2)在這個(gè)振幅下彈簧對(duì)小球的最大彈力Fm是多大？圖圖1 解析該振動(dòng)的回復(fù)力是彈簧彈力和重力的合力在平衡位置彈力和重力等大反向，合力為零；在平衡位置以下，彈力大于重力，F(xiàn)mgma，越往下彈力越大； (二)振動(dòng)圖象和波

5、的圖象 1振動(dòng)圖象和波的圖象振動(dòng)圖象和波的圖象從圖形上看好象沒有什么區(qū)別，但實(shí)際上它們有本質(zhì)的區(qū)別，如下表.振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象研究對(duì)象一個(gè)質(zhì)點(diǎn)多個(gè)質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)物理意義一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的情況同一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的情況直接物理量A、TA、圖象變化隨時(shí)間延續(xù)隨時(shí)間波形平移 2.波的圖象的畫法波的圖象中，波的圖形、波的傳播方向、某一介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向，這三者中已知任意兩者，可以判定另一個(gè)(口訣為“上坡下，下坡上”) 3波的傳播是勻速的在一個(gè)周期內(nèi)，波形勻速向前推進(jìn)一個(gè)波長(zhǎng)n個(gè)周期波形向前推進(jìn)n個(gè)波長(zhǎng)(n可以是任意正數(shù))因此在計(jì)算中既可以使用vf，也可以使用vs/t，后者往往更方便 4介質(zhì)質(zhì)

6、點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)(是一種變加速運(yùn)動(dòng))任何一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程都是4A，在半個(gè)周期內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程都是2A，但在四分之一個(gè)周期內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程就不一定是A了 5起振方向介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向都和振源開始振動(dòng)的方向相同 【例2】 已知在t1時(shí)刻簡(jiǎn)諧橫波的波形如圖2中實(shí)線所示；在時(shí)刻t2該波的波形如圖中虛線所示t2t10.02 s求： 圖2(1)該波可能的傳播速度；(2)若已知T t2t12T，且圖中P質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向向上，求可能的波速；(3)若0.01 sT0.02 s，且從t1時(shí)刻起，圖中Q質(zhì)點(diǎn)比R質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，求可能的波速答案(1)向右傳播100(3n1) m/s (n0，1，2, )；向左傳播100(3n2) m/s(n0，1，2, ) (2)500 m/s(3)400 m/s 答案(1)2.1108 m/s(2)2.7108s