第11章机械振动【本章知识结构】机械振动简谐运动受力特点：F=-kx运动特点：a=-kx/m(变加速运动)振动位移随时间的变化规律：正弦（余弦）规律𝑥=𝐴sin(𝜔𝑡+𝜑)物理量：位移x、振幅A、周期T、频率f、(T=1/f)、相位𝜔𝑡+𝜑振动图像：正弦余弦图像、物理意义x=0时，a=0，v最大；x=A时，a最大，v=0.理想化模型弹簧振子：𝑇=2𝜋𝑚/𝑘,T与k无关单摆（摆角𝜃≤5。）：𝑇=2𝜋𝑙/𝑔，T与A、m无关外力作用下的振动阻尼振动振幅逐渐减小振动能逐渐转化为其他形式的能受迫振动周期性驱动力下的振动受迫振动的频率等于驱动力的频率共振：当f驱=f固，振幅最大实验：用单摆测定重力加速度𝑔=(4𝜋2𝑙)/𝑇2第12章机械波【本章知识结构】【重点知识和方法整理】振动图像波动图像研究对象一个振动质点沿波传播方向的所有质点研究
内容
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一个质点位移随时间的变化规律某时刻所以质点的空间分布规律图像机械波机械波形成条件：波源与介质波动规律波的分类：①横波（振动方向与传播方向垂直）②纵波（振动方向与传播方向同向）𝜈=𝜆𝑓或𝜆=𝜈/𝑓波的现象：反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应惠更斯原理波的图像物理意义
表
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示一个质点在各时刻的位移表示某时刻所有质点的空间分布规律图像信息①质点振动周期②质点振幅③各时刻质点位移④各时刻速度、加速度方向①波长、振幅②任意一质点此刻的位移③任意一质点在此刻的加速度方向④传播方向、振动方向的互判形象比喻记录着一个人一段时间内活动的录像带记录着许多人某时刻动作表情的集体照片图像变幻随时间推移，图像延续，但已有形状不变随时间推移，图像沿传播方向平移一完整曲线占横坐标距离表示一个周期表示一个波长2.波的多解性问题问题结构特征解题所需知识与技能策略机械波传播过程中的多解性问题机械波图像分析、波长周期速度三者关系先分析出是否多解，多解的原因；列出波长周期速度之间的关系；找到多解原因所对应的物理量，列出其一般形式（带有n）；寻找题目中的限定条件，对通解做出限定多解性原因：①传播方向的双重性带来的②波的时间周期性带来的多解③两质点间关系不确定形成的多解第13章光【本章知识结构】光光的反射：反射定律光的折射：这是定律；折射率𝑛=sin𝜃1sin𝜃2定义=𝑐𝑣(本质)；实验：测定玻璃砖的折射率光的全反射条件：①光密介质→光疏介质②入射角≥临界角临界角C的计算sin𝐶=1/𝑛双缝干涉条件：两列波频率相等、相位差恒定、振动情况相同干涉图像：单色光是明暗相间、均匀分布的条纹。若光程差∆𝑥=𝑘𝜆,出现明条纹；若光程差∆𝑥=𝑘+12𝜆，出现暗条纹条纹间距：∆𝑥=𝑙𝑑𝜆实验：用双缝干涉测光的波长光的衍射衍射条件：孔或障碍物的尺寸与光的波长相近或更小t衍射图样：中央条纹最宽，两侧条纹变窄，条纹间距不相等单缝衍射、圆孔衍射、圆板衍射等光的偏振偏振光与自然光的区别获取偏振光：①偏振片②让反射光与折射光垂直，则它们都成为偏振光光的色散（在同一种物质中，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越短，波速越慢）；激光；全息摄影（干涉）【重点概念和方法梳理】1.光的干涉、衍射光的干涉光的衍射产生条件两列光频率相同、振动方向相同、相位差恒定障碍物或小孔尺寸与波长近似或比波长小图像特点双缝干涉：等间距、等宽度、明暗相间且亮纹亮度基本相同的条纹单缝衍射：中央亮纹最宽、最亮，其他亮纹窄且暗的明暗相间条纹，条纹间距不相等条纹间距•∆𝑥=𝑙𝑑𝜆条纹间距不相等条纹间距和宽度都随波长的增大而增大第14章电磁波【本章知识结构】电磁波电磁振荡振荡电路：LC振荡电路周期：𝑇=2𝜋𝐿𝐶频率：f=12𝜋𝐿𝐶麦克斯韦电磁场理论的基本思想变化的电场产生磁场变化的磁场产生电场电磁波的产生及特点横波；真空中传播速度c；传播不需要介质；𝑣=𝜆𝑇=𝜆𝑓电磁波的发射调制：调幅、调频电磁波的接收调谐→电谐振→解调（检波）应用电视、雷达、移动电话、因特网电磁波谱无线电波（波长大于1mm）、红外线、可见光（400mm-760mm）、紫外线、X射线、𝛾射线【重点概念和方法梳理】1.电磁波、机械波电磁波机械波本质电磁波是电磁场的传播机械波是质点机械振动的传播传播机理电磁场交替感应质点间的机械作用介质不需要需要横波/纵波横波可以是横波也可以是纵波共同点都能发生干涉和衍射；介质决定二者的传播速度；二者在不同介质中传播时频率不变。第15章相对论【本章知识结构】狭义相对论两个基本假设狭义相对性原理光速不变原理长度的相对性𝑙=𝑙01−𝑣2/𝑐2时间间隔的相对性Δ𝑡=Δ𝜏/1−𝑣2/𝑐2速度变化𝑢=𝑢,+𝑣1+𝑢,𝑣𝑐2质量变化m=𝑚0/1−𝑣2/𝑐2质能方程𝐸=𝑚𝑐2
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