选修3-4知识点总结(MYX)
第一章简 谐振动
1.振动分为:自由振动(简谐振动),受迫振动,阻尼振动。
2.平衡位置:回复力为零的位置(合力不一定为零),可以静止的位置。 3. ①回复力、加速度方向永远指向平衡位置;位移的起始点是平衡位置。 ②越靠近平衡位置:回复力、加速度、位移越小,速度越大。
③平衡位置对称的位置:回复力大小相同、方向相反;加速度大小相同、方向相反;位移大小相同、方向相反;速度大小相同方向不一定。 4.弹簧振子周期:T?2?ml 单摆周期公式:T?2?T?2s,l?1m的单摆叫做秒摆。 kg5.时间: T T/2 T/4 质点走过的路程: 4A 2A 不一定,若是从波峰、波谷、平衡位置开始,为A 6.简谐运动的特征:位移时间图像符合正弦函数形式; F=-kx ;机械能守恒。 7.摆钟原理:t显=Ts?N 同一星球,Ts不变;不同星球,N不变。
8.受迫振动: 物体在驱动力作用下的振动是受迫振动,受迫振动的频率等于驱动力的频率; 当驱动力的频率等于物体的固有频率时,受迫振动振幅最大的现象叫共振。 第二章 机械波
一、横波:质点的振动方向与波的传播方向垂直,例如:光波(电磁波)。 纵波:质点的振动方向与波的传播方向平行,例如:声波(机械波)。 机械波:介质决定波速,振源决定周期和频率,波速和周期决定波长。 有机械波存在的条件:振源、介质 二、波动与振动的关系
1.振动图像:类似理解:一个人的一段录像,位置与时间的关系。可以直接读出周期、振幅、振动方向。 波动图像:类似理解:一群人的一张集体照片,下一个时刻某个人去哪里是不能直接看出来的。可以直接读出振幅、波长。 2.V=λ/T (v=x/t) 3.机械波沿水平方向匀速传播,质点在自己平衡位置附近上下做简谐运动,二者速度没有必然联系。 4.波的传播方向与质点的振动方向遵从“头头尾尾相对法”,即在波峰或波谷画一个箭头表示波的传播方向,两侧画竖直方向的箭头表示质点的振动方向,一个坡上质点振动方向相同,关于波峰或波谷对称的两个坡上,质点振动方向相反。
5.经过一个周期的时间,波向前走一个波长的长度,质点走过的路程是4A。 6.时间: T T/2 T/4
质点走过路程: 4A 2A 不一定,若是从波峰、波谷、平衡位置开始,为A 7.每个质点的起振方向与波源的起振方向相同。
8.类型题:①多解问题;②数学函数;③波动图像与振动图像转化 三、衍射
定义:波绕过障碍物继续传播的现象叫做衍射。 衍射现象总是存在的,只有明显与不明显之分。
发射明显衍射显现的条件:波长大于孔或障碍物的尺寸,或波长与孔或障碍物的尺寸差不多。 四、干涉
定义:两列波在相遇过程中某些区域总是加强,某些总是减弱。 条件:两列波频率相同,振动情况相同,相差恒定。 加强点: ?s?s1?s2??2(2k)?k? (k=0、1、2、3…)
减弱点: ?s?s1?s2??2(2k?1) (k=0、1、2、3…)
五、多普勒效应:当波源与接收者靠近时,接收者接收到的频率大于波源发出的频率。
第三章 光
1.反射:反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上; 反射光线和入射光线分居在法线的两侧; 反射角等于入射角 。
入射光线与反射光线在同一介质中,折射率、速度、频率、周期、振幅、波长全都相同。 2.折射:(1)光从一种介质斜射入另外一种介质,传播方向发生偏折。 n?(2)光的频率决定颜色
(3)不同色光入射同一介质:波长↑速度↑折射率↓ 同一色光入射不同介质:折射率↓速度↑波长↑ (4)视深:h′=h/n,h-实际深度,n-折射率
(5)应用:人看水中景物变浅,水中鱼看岸上景物变高,杯中筷子“折断”
3.全反射:(1)光密介质:折射率大,速度小;光疏介质:折射率小,速度大。光密介质与光疏介质是相对而言的。
(2)产生条件:①光从光密介质射入光疏介质 ②入射角i≥C (C—临界角,sinC?1/n) sin空气1c?=??空气
sin介质sinCv?介质C紫?C红,即:紫光先发生全反射。
(3)应用:海市蜃楼;光纤(n内?n外);玻璃或冰中的气泡看起来很明亮。 4.干涉:(1)产生条件:两束光频率相同,振幅相差不大,相位差恒定。
(2)现象:某些点总是加强(即亮条纹),某些点总是减弱(即暗条纹)。加强点是质点在平衡位置附近的振动幅度很大,并不是停留在位移最大位置不动。 (3)条件: 亮条纹: ?s?s1?s2??2(2k)?k? (k=0、1、2、3…)
暗条纹:?s?s1?s2??2(2k?1) (k=0、1、2、3…)
Δs为光程差,干涉是两个光源,中心是亮条纹,条纹等间距。
(4)干涉条纹间距:?x?l? dl ——双缝屏到光屏之间的距离;λ——单色光的波长;d ——双缝间距
?x--=相邻亮条纹或相邻暗条纹的中心距,条纹均匀等间距。
(5)应用:彩色肥皂泡,雨天地面彩色油膜,光学器件增透膜(厚度:d=λ/4),光学器件平整度的检验(从左向右看,凹下去的位置,条纹提前出现),全息照相。 5.衍射:(1)条件:孔或障碍物尺寸≤λ
(2)一切衍射现象总在发生,只有明显与不明显之分,光沿直线传播是衍射的一种近似。
(3)三种衍射:小孔衍射,狭缝衍射,圆屏衍射(泊松亮斑)。衍射现象是一个光源,中心是亮斑。 (4)应用:点光源照射下的物体影子边缘模糊(太阳光下的高压电线没有影子,是半影现象)
6.偏振:(1)自然光:天然光源和一般人造光源直接发出的光都是自然光,它包括了垂直于光波传播方向的所有可能的振动方向。
偏振光:光的振动方向只限于某一固定方向。 (2)横波所特有的现象。
(3)所有反射光均是偏振光。当反射光线与折射光线垂直时,两束光的偏振方向垂直。
应用:摄像机镜头前安装偏振片,可以看清水中景物,看清橱窗内景物,滤掉斜射的阳光拍清水面以下景物;3D电影的制作;3D电影观影眼镜是偏振片;汽车挡风玻璃和车前灯灯罩是偏振片。 第四章 电磁波
1.预言电磁波的存在:麦克斯韦;验证:赫兹。☆ 2.麦克斯韦关于电磁波的六点预言:
①恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生磁场
① 均匀变化的电场产生恒定的磁场; 均匀变化的磁场产生恒定的电场; ② 震荡的电场产生同频率的磁场 震荡的磁场产生同频率的电场 3.电磁波是横波,波速 c?3?10m/s 4.电磁振荡周期:T?2?LC 6、电磁波发射功率:P?f 第五章 相对论
1、惯性系:牛顿定律成立的参考系叫做惯性系。相对于一个惯性系做匀速直线运动的另外一个参考系,也叫做惯性系。
非惯性系:牛顿定律不成立的参考系叫做非惯性系。
2、狭义相对论的两个假设:①一切惯性系,物理规律都是相同的;②一切惯性系中,光速均不变。(光速为极限速度,超光速不存在)
483、狭义相对论的结论:动尺变短;动钟变慢;当运动物体v?c,m?? 同时的具备相对性。
爱因斯坦质能关系式:E=mc2
4、广义相对论结论:光线在引力场中偏转;引力红移;水星近日点的进动;☆
宇宙大爆炸:宇宙起源于一个奇点,在该奇点,温度为无穷大,密度为无穷大,空间急剧膨胀。 5.电磁波谱:☆