复习2013(热、波、光、近)1.pptVIP

(10 分) 一波源作简谐振动的周期为0.01s，振幅为0.1m，经平衡位置向y正方向运动时为计时起点。设此振动以400ms-1的速度沿x轴正向传播。写出： （1）波源的振动方程；（2）波函数；（3）距波源15m处的振动方程。 (10 分) 用很薄的云母片（n=1.58）覆盖在双缝实验中的一条缝上，这时屏幕上的零级明条纹移到原来的第7级明条纹的位置上。如果入射光波长为550 nm，试问此云母片的厚度为多少？（不考虑光通过云母片时折射引起的光线偏折） (10 分) 一平面单色光波垂直照射在厚度均匀的薄油膜上，油膜覆盖在玻璃板上，所用单色光的波长可以连续变化，观察到500 nm和700 nm这两个波长的光在反射中消失，油的折射率为1.30，玻璃的折射率为1.50， 试求油膜的厚度。 (10 分) 如图波长为6800A的平行光垂直照射在L=0.12m长的两块玻片上，两玻片的一头相互接触，另一头被直径d = 0.048mm的细钢丝隔开。求（1）相邻的两条明纹的高度差；（2）相邻的两条明纹的间距。 (10 分) 波长为500 nm的平行光垂直地入射于一宽为1 mm的狭缝，若在缝的后面有一焦距为100 cm的薄透镜，使光线聚焦于一屏幕上，试问从衍射图样的中心点到下列各点的距离如何？（1）第一级暗条纹中心；（2）第一级明条纹中心；（3）第三级暗条纹中心。 (10 分) 一束光强为I0自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后出射的光强为I0 / 8。已知P1和P3的偏振方向相互垂直，求P1和P2的夹角a1及P2与P3的夹角a2。 一束光束从空气入射到玻璃中（玻璃的折射率为1.50），发现只有透射光而无反射光，试说明这束光是怎样入射的？其偏振状态如何？ 例6、 单缝夫琅和费衍射中,缝宽 a=2×10-2 mm,透镜焦距 f =300mm，今有 l =5×10-4mm的光垂直入射，求该衍射光的中间亮的角宽度和线宽度；第一级亮的角宽度和线宽度。 o q I sinq≈q (1) 中央亮 (2) 例7、用光栅常数为2×10-6 m, 缝宽为1×10-6m的光栅，波长为0.6×10-6m的平行光观察衍射，问：（1）主极大的角宽度为多少？（2）衍射中央明纹内有几条条纹？ (1) d=2×10-6, a=1×10-6, o sinq (2) 例8、 天文望远镜的孔径为300m,它工作的最短波长为4cm，对于这样的波长，该天文望远镜的最小分辨角是多少？分辨率又是多少？ 例9、一束自然光垂直通过两片平行放置且其偏振化方向成600角的偏振片，求其透射光的光强与入射光的光强之比。 I1 I2 I0 i i0 非布角:优先 布角:(反)垂直 (折)优先 振动 1、简谐振动的描述 ? = 1/T (Hz) 2、简谐运动与旋转矢量 ? ? 2.1、旋转矢量 投影到Y,描述Y方向的谐振 投影到X轴, 描述X方向的谐振动 注意影子 x A Y 投影到任意轴？ Rotational vector and phase x A ? 对应量 A w j wt+j x 旋转矢量 长度 角速度 初角 夹角 投影 简谐振动 振幅 圆频率 位移 初位相 位相 2.2、旋转矢量与振动的对应量 ? 2.3、 同一直线上同频率的简谐振动的合成 2.3.1、分振动 : x1=A1cos(? t+? 1) x2=A2cos(? t+? 2) 2.3.2、合振动 : x = x1+ x2 x =A cos(? t+? ) 合振动是简谐振动, 其频率仍为? x2 x 0 x2 M2 ω A2 φ2 x1 M1 ω A1 φ1 P M x ω A φ φ2 2.3.3、两种特殊情况 (1)若两分振动同相 ? 2?? 1=?2k? (k=0,1,2,…) (2)若两分振动反相 ? 2?? 1=?(2k+1)? (k=0,1,2,…) 如 A1=A2 , 则 A=0 则A=A1+A2 , 两分振动相互加强 则A=|A1-A2|, 两分振动相互减弱 2、一维简谐波的波的表达式 （波函数）及其物理意义 选: 原点为参考点 初相为零 则 时间落后法 相位落后法 周期性法 波动 普遍性 1、 惠更斯原理 加强 抵消 若A1＝A2 ，加强时:A=2A1 I=4I1 抵消时:A= 0 I=0 S1 S2 P 1、光的 相干条件 Φ1＝Φ2 光的干涉 2 杨氏双缝干涉实验 干涉条件 S2 S1 D d q d =d sinq x=D tgq sinq=tgq =dx/D （亮纹） x o （Dd, 很小） （暗纹）