大学物理下。振动和波,光学,热学期末复习 - 2016.1.doc

振动： 简谐运动 简谐运动的特征： 振动方程： 各物理量的决定因素：振幅： 初相： 固有频率：由系统的力学性质决定 例如： 弹簧振子： 单摆： 振动速度： 振动加速度 振动曲线： 从振动曲线获得关于振动的物理量 简谐运动的辅助技巧：旋转矢量法 旋转矢量A与简谐运动的对应关系 简谐运动各特征量在旋转矢量图中的意义 振动的能量： 动能 势能 总能量 2．简谐运动的合成 同方向、同频率简谐运动合成 合振动仍为简谐振动 振幅 相位差为： 3．练习 ： （1）一简谐振子的振动曲线如图所示，写出以余弦函数表示的振动方程。 答案： （2） 一弹簧振子沿x轴作简谐振动（弹簧为原长时振动物体的位置取作x轴原点）．已知振动物体最大位移为xm = 0.4 m最大恢复力为Fm = 0.8 N，最大速度为vm = 0.8? m/s，又知t = 0的初位移为+0.2 m，且初速度与所选x轴方向相反． (1) 求振动能量； (2) 求此振动的表达式． 解：(1) 由题意 ，，． J (2) rad /s 由旋转矢量法可得 ； 由 t = 0， =0.2 m， 可得 则振动方程为 二、波动： 1．平面简谐波波动方程 波动方程：以坐标原点振动方程为基础，写出波动方程 相位差与波程差之间的关系: 波动曲线： 2. 波的干涉：(波在传播过程中相遇时的特性) 两列频率相同，振动方向平行，相位相同或相位差恒定的波（相干波）相遇时，使某些区域振动始终加强，而另一些区域振动始终减弱的现象. 两种判断标准：相位差和波程差 相位差  波程差 前提： 特例 ：驻波，如何求反射波的波动方程？ 练习： （1）两相干波源S1和S2的振动方程分别是和.S1距P点3个波长，S2距P点 4.5个波长．设波传播过程中振幅不变，则两波同时传到P点时的合振幅是________________． 答案：0 三、波动光学 干涉的基本思路：由相干波源产生的相干波在空间的叠加 由波程差的概念转变成光程差 如果 光程: 媒质折射率与光的几何路程之积 光程差： 衍射问题： （1）布儒斯特定律 自然光通过偏振片后，强度为 四、热学 1．气体动理论 能量按自由度均分定理 2．热力学 6 13 1．单缝夫琅禾费衍射 2．薄膜干涉（注意半波损失的问题） 包括劈尖 1．杨氏双缝干涉（波阵面分割法） 干涉加强 干涉减弱 x P O 2．衍射光栅 光栅方程 3．线偏振的获得和检验 （2）马吕斯定律 理想气体压强公式 任一自由度平均能量 理想气体内能 三种统计速率