高中物理竞赛：波动85页PPT

强变化但无消光现象 正椭圆偏振光经四分之一波片变成线偏振光，旋转检偏器，光
强有变化且有消光现象 ❖ （令长短轴分别平行、垂直于波片的光轴）
﹡17.4.6 偏振光的干涉
1.实现平行线偏振光干涉的实验装置
﹡17.4.6 偏振光的干涉
2.平面偏振光干涉的强度分布
解：自然光通过第一个偏振片后成为线偏振光,其光强为
光； ②仅由一个检偏器，只能把线偏振光区分开来； ③仅由一个检偏器，无法区分自然光和圆偏振光，也无
法区分部分偏振光和椭圆偏振光
﹡17.4.5 偏振光的检验
2.五种偏振光的光通过
4
波片后，偏振态的变化
பைடு நூலகம்
⑴自然光变成自然光
⑵部分偏振光变成部分偏振光 ⑶线偏振光变成 正椭圆偏振光(θ≠0o ,45o,90o)
根据马吕斯定律,透过第二个偏振片的光强为
IIco 2sI0co 26s00I0
2
8
17.4.3. 马吕斯定律
例17-12 用尼科尔棱镜观察部分偏振光，当尼科尔棱镜相对于最 大光强位置转过600 角时，光强减弱为一半。试求组成此部分偏振 光的自然光和线偏振光的强度之比。
解：设自然光光强为I0 偏振光光强为I。 光强最大时，偏振光振动方向与棱镜的偏振化方向相同。
纸面
双 折
光 光
射
方解石 晶体
17.4.2 线偏振光的获得:
当方解石晶体旋转时，o光不动，e光围绕o光旋转
纸面
双 折
光光
射
方解石 晶体
17.4.2 线偏振光的获得:
当方解石晶体旋转时，o光不动，e光围绕o光旋转
纸面
双 折
光光
射
方解石 晶体
17.4.2 线偏振光的获得:

9． 机械波从一种媒质进入另一种媒质时，
☆
波长、波的周期和频率、波速这些量，
哪个要改变，哪个不变?
答：
波动的周期与波源的振动周期相同，与媒质无关， 波的频率是周期的倒数，也与媒质无关，
因此，这二者都不会改变。
波速与传播媒质的性质有关， 故两种媒质中波速不同。
波长由 uT u / 决定，因此波长要改变。
频率高于 20000Hz 的叫超声波
☆
在流体中传播的声波是纵波。
声强级
声波的声强级
L log10
I I0
(B) 10 log10
I I0
(dB)
I 0 10 12W / m 2
多普勒效应
☆
波源和接收器都运动
当接收器与波源相向运动时，接收到的频率为
R
u u
VR VS
S
R
u u
VR VS
S
当接收器与波源相互离开时，接收到的频率为
T 2 m / k 1/T
不涉及地球或月球的因素，只与弹簧振子本身的因素有关
对于竖直放置的弹簧振子， 由于重力的变化只会改变它的平衡位置，
但对其振动周期和频率却没有影响。
4． 分析两个弹簧振子（静止时，各个弹簧均为原长） ☆
的圆频率是否相同?
k1
m
k2
k1
k2
m
答： (a)
k1
m
k1
O•
f1
2k (k 0, 1, 2, ) 合振幅最大 A A1 A2
并有最大的强度 I I1 I2 2 I1I2 称为干涉相长
(2k 1) (k 0, 1, 2, ) 合振幅最小 A A1 A2
并有最小的强度 I I1 I2 2 I1I2 称为干涉相消

2020高中物理竞赛 波动与光学篇C
第二十章 波动
第二十章 波动
§20-8 波的干涉
一.波的传播规律 独立性：几列波在媒质中相遇时,各个 波将保持本身特性(频率、波长、振动 方向等)沿原方向继续传播，与未相遇 一样 叠加原理：在几列波相遇区域，任一 质点的振动为各个波单独在该点引起的 振动的合成
和两波源的最小位相差
S1
S2
0
x1 x2
x
解：设S1、S2的初相位为1 、2
因x1和x2处为相邻干涉静止点，有
第二十章 波动
S1
S2
0
x1 x2
x
[
2
2
(d
x1)
]
[1
2x1
]
(2k
1)
2
1
2
(d
2x1)
(2k
1)
同理
2
1
2
(d
2x2
)
(2k
3)
第二十章 波动
相减得 4 (x2 x1) 2
2(x2 x1) 2 (12 9) 6 m
2
1
(2k
3)
2
(d
2x2 )
(2k 5)
k=-2时，位相差最小
2 1
第二十章 波动
谢谢观看！
1
，波程差 2
r2 r1 k ----半波长偶数倍
有 A Amax
r2 r1 2k 1 ----半波长奇数倍
2
有 A Amin
k 0, 1, 2,
第二十章 波动
[例5]两列相干平面简谐波沿x轴传播。
波源S1和S2相距d=30m，S1为坐标原点, 已知x1=9m和x2=12m处的两点是相邻的 两个因干涉而静止的点。求两波的波长

32200u0041004ms第十五章机械波002001cos2000005yxt001cos200025yxt0440xx第十五章机械波一平面简谐波以速度沿直线传播波线上点a的简谐运动方程5m9m8m第十五章机械波5m9m第十五章机械波3写出传播方向上点c点d的简谐运动方程5m9m的相位比点a超前第十五章机械波4分别求出bccd两点间的相位差10225m9m练习十一第十五章机械波三波的能量能流密度1波动是能量的传播当机械波在媒质中传播时媒质中各质点均在其平衡位置附近振动因而具有振动动能
第五章 机械波
波动是振动的传播过程.
振动是激发波动的波源.
波动
机械波 机械振动在弹性介质中的传播. 电磁波 交变电磁场在空间的传播.
两
类 机械波的传播需
波 的
有传播振动的介质;
不 同
电磁波的传播可
之 不需介质.
处
两 类
能量传播
波 反射
的 共
折射
同 干涉
特 征
衍射
15 – 8 多普勒效应
特征：具有交替出现的密部和疏部.
15 – 8 多普勒效应
三 波长、波的周期和频率、
x
-A

波长 ：沿波的传播方向，两个相邻的、相
位差为 2π 的振动质点之间的距离，即一个完整
波形的长度.
15 – 8 多普勒效应
第十五章 机械波
周期 T ：波前进一个波长的距离所需要
15 – 8 多普勒效应
§ 5—2平面简谐波
第十五章 机械波
一、波动方程的建立：
波函数： 介质中任一质点（坐标为 x）相对其平衡位置的
位移（坐标为 y）随时间的变化关系，即 y(x,t) 称
为波函数.