第五天 (6月2日)振动与波 光学.ppt

第五天 6月2日 振动与波光学 1 你对简谐运动的 平衡位置 的认识有哪些 简谐运动的回复力如何规定 简谐运动的回复力有什么特点 答案平衡位置是简谐运动的中心位置 在该位置振动物体受的回复力为零 但合外力不一定为零 也是振动物体不振动时所处的位置 回复力即振动物体沿振动方向上所受的合外力 分析振动物体的受力情况 求出振动方向上的合力即为回复力 其特点是总跟位移的大小成正比 方向总跟位移方向相反即总指向平衡位置 2 简谐运动的最大特点是周期性和对称性 当振子经过关于平衡位置对称的两点时 对反映振子受力情况及运动状态的物理量 如回复力 加速度 速度 位移 动能等 你能做出什么结论 答案回复力 加速度 位移大小相等 方向相反 速度 动能大小相等 而速度的方向可能相同 也可能相反 3 你认为哪些因素对单摆做简谐运动的周期有影响 哪些因素无影响 答案影响单摆振动周期的因素有 摆长和重力加速度 而摆球的质量 振幅对周期无影响 4 机械波产生的条件是什么 机械波的特点有哪些 答案 1 机械波的产生条件 波源 介质 2 机械波的特点 只传播了振动的形式和能量 质点只在各自的平衡位置附近振动 并不随波迁移 所有质点的振动周期和波的传播周期都与波源的振动周期相同 传播速度只由介质的性质决定 5 波的周期 波速 波长各与什么因素有关 三者关系如何 答案波的周期由波源周期决定 而波速由介质决定 波长由周期和波速共同决定 它们的关系是 v t 6 从振动图象和波动图象得到的信息有何不同 答案 1 振动图象 振动周期 振幅 各时刻质点位移 各时刻质点速度及加速度的方向 2 波动图象 波长 振幅 任意质点在此时刻的位移 任意质点在此时刻加速度方向 传播方向 振动方向的互判 7 波能发生哪些现象 波叠加原理的内容是什么 发生波的干涉和明显衍射现象的条件是什么 答案 1 波可以发生反射和折射 衍射 干涉 多普勒效应等 2 波的叠加原理 独立传播原理 几列波相遇时能够保持各自的状态而不互相干扰 在几列波重叠的区域里 任何一个质点的总位移 都等于这几列波分别引起的位移的矢量和 3 波的衍射与干涉 8 什么是电磁场 电磁波是怎样形成的 它有哪些特点 答案 1 变化的电场和变化的磁场是相互联系的 形成一个不可分隔的统一体 这就是电磁场 2 变化的电场和变化的磁场总是交替产生 并由发生的区域向周围空间传播 电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波 恒定的磁场 电场都不会产生电磁波 均匀变化的磁场 电场 产生稳定的电场 磁场 也不能向外发射连续的电磁波 周期性变化的磁场和电场可以向外发射同频率的电磁波 3 特点 电磁波在真空中的传播速度为 c 3 0 108m s 且有v f v为非真空中的传播速度 电磁波的传播不需要介质 电磁波在空间传播的过程中 电场和磁场始终相互垂直并且都跟波的传播方向垂直 因此电磁波是横波 9 折射率的概念是如何定义的 它有哪些表达形式 答案 1 光从真空射入某种介质时 入射角 1的正弦与折射角 2的正弦之比 叫做这种介质的折射率 折射率用n表示 即n 10 什么叫临界角 如何求临界角 全反射现象发生的条件有哪些 答案 1 临界角 折射角等于90 时的入射角 某种介质的临界角用sinc 计算 入射角逐渐增大时 白光中的紫光最先发生全反射 因为紫光的临界角c最小 2 全反射的条件 光从光密介质进入光疏介质 入射角大于或等于临界角 11 我们在用光的干涉现象测定光的波长的实验中 是采用什么方法得到相干光源的 产生明 暗 条纹的条件 写出条纹间距的公式 并简要说明此公式的用途 答案 1 相干光源的获取办法 一分为二 法 即使两个完全相同的白炽灯或日光灯发光 它们也不是相干光源 这是由于它们发光是由于大量原子同时跃迁发出的 是含有多种频率的光 所以可以采取先用单缝取同一光源的一细束光再用双缝一分为二 这样才能获取相干光源 2 产生明 暗 纹的条件 设某点到两光源的路程差为 r 则有 当 r k k 0 1 2 3 时 出现明条纹 当 r 2k 1 2 k 0 1 2 3 时 出现暗条纹 3 条纹间距 相邻明 暗 纹间距公式为 x 此公