2020年南师附中高中物理竞赛辅导课件16波(2)
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2020年江苏南师附中高中物理竞赛辅导课件18量子物理基础(共15张PPT)(2)
mm2c0 24 c(14m 0 cvc 222 )(0 m 202h)c 4m 0h 2ch20 2(0(01 (1c )co o)s)s
m 0c2(0)h0 (1co )
两边同除以 m0c0
0
h (1cos)
m0c
2h m0c
sin2
2
或
0
2c
sin2
2
其中
c
h
----仅与 相关
2.4 31 012m
轻原子中电子束缚较弱，重原子中 电子束缚较紧，所以原子量小的物 质，康普顿效应较强，反之则相反
三.理论推导
光子与静止自由电子
碰撞：
能量 动量
前 后
光子： h 0
电子： m 0c 2
光子： h
h c
0
n0
0
h
n
电子： mc 2
c mv
y
h 0 e
m0c2 x
y h
mc
2
x
e
动量守恒 x方向
h0hcosmcvos
2020年
高中物理学奥林匹克竞赛
考前辅导
2020 江苏南京
1
§18-3 康普顿效应
一.康普顿实验 1923年美国物理学家康普顿研究x
射线通过物质时的散射现象发现：散
射线中除了有与入射波长0相同的射 线外，还有>0的射线
----康普顿效应
康普顿1927年获诺贝尔物理学奖
实验装置
康普顿 效应
光阑
入 射
4、健康身体是基础，良好学风是条件，勤奋刻苦是前提，学习方法是关键，心理素质是保证。 13、如果刀刃怕伤了自己而不与磨刀石接触，就永远不会锋利。 8.说服自己、感动自己、征服自己，带着真诚感恩的心，勇敢地走完选定的生活道路，决不回头。 14、读书，这个我们习以为常的平凡过程，实际上是人们心灵和上下古今一切民族的伟大智慧相结合的过程。——高尔基
m 0c2(0)h0 (1co )
两边同除以 m0c0
0
h (1cos)
m0c
2h m0c
sin2
2
或
0
2c
sin2
2
其中
c
h
----仅与 相关
2.4 31 012m
轻原子中电子束缚较弱，重原子中 电子束缚较紧，所以原子量小的物 质，康普顿效应较强，反之则相反
三.理论推导
光子与静止自由电子
碰撞：
能量 动量
前 后
光子： h 0
电子： m 0c 2
光子： h
h c
0
n0
0
h
n
电子： mc 2
c mv
y
h 0 e
m0c2 x
y h
mc
2
x
e
动量守恒 x方向
h0hcosmcvos
2020年
高中物理学奥林匹克竞赛
考前辅导
2020 江苏南京
1
§18-3 康普顿效应
一.康普顿实验 1923年美国物理学家康普顿研究x
射线通过物质时的散射现象发现：散
射线中除了有与入射波长0相同的射 线外，还有>0的射线
----康普顿效应
康普顿1927年获诺贝尔物理学奖
实验装置
康普顿 效应
光阑
入 射
4、健康身体是基础，良好学风是条件，勤奋刻苦是前提，学习方法是关键，心理素质是保证。 13、如果刀刃怕伤了自己而不与磨刀石接触，就永远不会锋利。 8.说服自己、感动自己、征服自己，带着真诚感恩的心，勇敢地走完选定的生活道路，决不回头。 14、读书，这个我们习以为常的平凡过程，实际上是人们心灵和上下古今一切民族的伟大智慧相结合的过程。——高尔基
2020年南师附中高中物理竞赛辅导课件16波(A惠更斯原理)(共19张PPT)
生偏离原方向传播的现象
2.反射
AA 'A2C
A2 A'
i iA' 1
i i'
A2A CA'CAA B C
A 'A C A 2CA 而 A 'A iC ' A 2 C i A 900
ii'
反射定律： 入射角等于反射角；
入射线、反射线及分界面法线共面
3.折射
设 u1 u2
u1
A A2C ss'A i innA iAsC C suu12iiin nnuu2121tt
r1 P r2
y 1 A 1 co t 2 s r 1( 1 )S 2 y 2 A 2 co t 2 s r 2( 2 )
P点的合振动为
yy1y2A co ts ()
其中A A 1 2 A 2 2 2 A 1 A 2co 2 s 1 2 (r 2 r 1 ) 讨t论g : A A 1 1c sio n1 1s ((2 2 r r1 1)) A A 2 2s cio n 2 2s (2 (2 rr2 2)) 空间某 点212r2 r1----恒定
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
[2 2(d x 1 )] [1 2 x 1 ] (2 k 1 )
2 1 2 (d 2 x 1 ) (2 k 1 )
同理 2 1 2 (d 2 x 2 ) (2 k 3 )
相减得 4(x2x1)2
二.波的干涉 干涉现象：波在媒质 中叠加时，出现某些 地方振动始终加强， 某些地方振动始终减 弱或完全抵消的现象
相干波的条件：频率相同，振动方 向相同，相位相同或相位差恒定
2.反射
AA 'A2C
A2 A'
i iA' 1
i i'
A2A CA'CAA B C
A 'A C A 2CA 而 A 'A iC ' A 2 C i A 900
ii'
反射定律： 入射角等于反射角；
入射线、反射线及分界面法线共面
3.折射
设 u1 u2
u1
A A2C ss'A i innA iAsC C suu12iiin nnuu2121tt
r1 P r2
y 1 A 1 co t 2 s r 1( 1 )S 2 y 2 A 2 co t 2 s r 2( 2 )
P点的合振动为
yy1y2A co ts ()
其中A A 1 2 A 2 2 2 A 1 A 2co 2 s 1 2 (r 2 r 1 ) 讨t论g : A A 1 1c sio n1 1s ((2 2 r r1 1)) A A 2 2s cio n 2 2s (2 (2 rr2 2)) 空间某 点212r2 r1----恒定
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
[2 2(d x 1 )] [1 2 x 1 ] (2 k 1 )
2 1 2 (d 2 x 1 ) (2 k 1 )
同理 2 1 2 (d 2 x 2 ) (2 k 3 )
相减得 4(x2x1)2
二.波的干涉 干涉现象：波在媒质 中叠加时，出现某些 地方振动始终加强， 某些地方振动始终减 弱或完全抵消的现象
相干波的条件：频率相同，振动方 向相同，相位相同或相位差恒定
2020年高中物理竞赛辅导课件(振动和波基础篇)05机械波的产生(共15张PPT)
2020高中物理学竞赛 辅导课件
振动与波·基础篇 （含真题练习）
物理竞赛教研组 编制
波动是振动的传播过程。 机械波：机械振动在媒质中的传播过程。
电磁波：变化的电场和变化的磁场在空间 的传播过程。
§16-1 机械波的产生与传播
一、产生机械波的条件 1. 波源 ， 2. 媒质 二、机械波的分类 横波：质点的振动方向和波的传播方向垂直
波的传播速度 流体（气体、液体）
u = ρB
ρ 媒质的密度
对于理想气体
u
=
γp ρ
=
γρRT
γ 比热容比
固体
纵波 u = ρY
横波 u = ρG
波长和频率 波长——在同一条波线上，周相差为2π
的两质点间的距离。 周期——传播一个波长距离所用的时间。
频率——在单位时间内通过观察点的完整波 数目。
频率和周期只决定于波源，和媒质无关。
纵波：质点的振动方向和波的传播方向平行
横波的波动过程
波的传播方向
y
振
动
方
x
向
横波的波动过程
波的传播方向
y
振
动
方
x
向
纵波的波动过程
波的传播方向 质点振动方向
疏密 疏 密 疏
三、波阵面 波线 波阵面(波面)：由振动相位相同的点所组 成的面。 波前：最前面的波前
波线(波射线)：波的传播方向
平面波：波阵面为一平面 球面波：波阵面为一球面
周期、频率、波长、波速之间的关系
u = ln
l
l
ห้องสมุดไป่ตู้n 个l
u
=
l
T
n
=
1 T
l
振动与波·基础篇 （含真题练习）
物理竞赛教研组 编制
波动是振动的传播过程。 机械波：机械振动在媒质中的传播过程。
电磁波：变化的电场和变化的磁场在空间 的传播过程。
§16-1 机械波的产生与传播
一、产生机械波的条件 1. 波源 ， 2. 媒质 二、机械波的分类 横波：质点的振动方向和波的传播方向垂直
波的传播速度 流体（气体、液体）
u = ρB
ρ 媒质的密度
对于理想气体
u
=
γp ρ
=
γρRT
γ 比热容比
固体
纵波 u = ρY
横波 u = ρG
波长和频率 波长——在同一条波线上，周相差为2π
的两质点间的距离。 周期——传播一个波长距离所用的时间。
频率——在单位时间内通过观察点的完整波 数目。
频率和周期只决定于波源，和媒质无关。
纵波：质点的振动方向和波的传播方向平行
横波的波动过程
波的传播方向
y
振
动
方
x
向
横波的波动过程
波的传播方向
y
振
动
方
x
向
纵波的波动过程
波的传播方向 质点振动方向
疏密 疏 密 疏
三、波阵面 波线 波阵面(波面)：由振动相位相同的点所组 成的面。 波前：最前面的波前
波线(波射线)：波的传播方向
平面波：波阵面为一平面 球面波：波阵面为一球面
周期、频率、波长、波速之间的关系
u = ln
l
l
ห้องสมุดไป่ตู้n 个l
u
=
l
T
n
=
1 T
l
2020年南师附中高中物理竞赛辅导课件17波动光学(C薄膜干涉-等倾条纹)(共18张PPT)
----等倾干涉
等倾干涉条纹是 一组明暗相间的同 心圆环，圆环分布 内疏外密；半径大 的圆环对应的 i 大 ，而干涉级k低
S
ii
i
i
屏幕
透镜
S
反射板
ii
薄膜
屏幕
透镜
S
反射板
ii
薄膜
e 增大，则 k 增大，圆环中心处有 圆环冒出； e减小，则 k 减小，圆环 中心处有圆环吞入
垂直入射时有
2n2e2
解: 需考虑半波损失。根据明纹条件
2en2 2n1 2si2in 2k
e (2k1) (2k1)4.8107
4 n2si2ni 41.320.52 (2k 1 ) 1 .0 1 7 0 m
k=1时有
emin1.010 7m
从法向观察，i=0: 2n e2k
4ne 41.301.01075.20107
2020年
高中物理学奥林匹克竞赛
考前辅导
2020 江苏南京
1
§17-4 薄膜干涉---等倾条纹
一.薄膜干涉
1.反射光干涉
iD
n1
光程差
e
A
C n2 n1
AB2 nc2A oes B n A1A DA D C 2 siBin2etgsni1in
根 据折 2 c 射2n n2 定o 2c e律e (s1o n s1 2 ssn i2 1 n e ii)n tn sg 2 2sii n i 2 n
2k1
2k1
2k1
k=1时： 5.2 0 1 7 0 m ----绿色光
k=2时： 1 .73 13 7 0 m
----紫外光，不可见
二.应用
1.增透膜
2020年南师附中高中物理竞赛辅导课件17波动光学(共17张PPT)
宽a=0.1mm。求(1)中央明纹宽度; (2)
第一级明纹宽度
解： 中央明纹宽度
xf tg1f sin1
fl
a
P1
x
1
0
f
l0 2x
2 fl
a
20.550001010 0.1103
5mm
第一级明纹宽度为第一级暗纹和第
二级暗纹间的距离
lfsin 2fsin 1
fl
f
(2l
a
l)
a
2.5mm
a
THE END 祝大家竞赛顺利、学业有成
n为奇数：剩一个波带未被抵消
----明纹
asin
2k
l
2
----暗纹
asin(2k1)l
2
----明纹
k1,2
asin 不等于l/2的整数倍时, 光强
介于最明与最暗之间
讨论： 中央明纹：两第一级
E 1
暗纹中心间的明纹
半角宽 线宽度
0 1sin1
l a
x0 2f tg 2f
2 fl
a
其它相邻明(暗)纹的间距是中央亮 纹宽度的一半
72.成功是一种观念，成功是一种思想，成功是一种习惯，成功是一种心态。 77.这个世界没有理所当然，对你好有的时候是看你可怜别总拿别人的好当应该。 33.如果有天我们湮没在人潮之中，庸碌一生，那是因为我们没有努力要活得丰盛。 24.现实逼我去选择，就算还是很迷茫，未来的路我还是要自己扛。 66.生活本来就不易，不必事事渴求别人的理解和认同，静静的过自己的生活。心若不动，风又奈何。你若不伤，岁月无恙。 22、我们一直喜欢利用自然的方式来改变人生的棘手道路，但很少承认，现实的本性实际上并不是我们力所能及的，而是两只手无所作为。 90.我从不把安逸和快乐看作是生活的本身--这种伦理基础，我叫它猪栏的理想。
2020年高中物理竞赛—普通物理学B版-波动(第二课时)(共49张PPT) 课件
6
应用毛细的 X 管束可制成 X 光透镜。
聚焦提高光束功率密度 将发散光变为平行光
X 光透镜已用于：
▲ X 光荧光分析 ▲ X 光衍射分析
▲ 深亚微米X 射线光刻
▲ 医疗诊断
▲ X光天文望远镜
7
§2.7 波的叠加，驻波
一. 波的叠加原理 (superposition principle of waves) 波传播的独立性：
叠加原理由波动方程的线性所决定，当波强度 过大时，媒质形变与弹力的关系不再呈线性， 叠加原理也就不再成立了。
★ 对于电磁波的情形： *麦克斯韦方程组的各个方程都是线性的，
如果 D= E 和 B= H 也是线性关系，
则E或H的每个分量的波动方程也是线性方程。 其解同样满足叠加原理。
10
*光波在媒质中传播时： ▲ 弱光情形，媒质可看作线性媒质。 弱光：光波电场强度的幅值<<原子内部电 子受到的电场强度（～1010V/m）。 普通光源的光属弱光 (E的幅值～103V/m)。 ▲ 强光情形（激光E 的幅值可超过10 9 V/m）， 媒质非线性，波的叠加原理不成立。 非线性光学现象：倍频效应 混频效应 光致透明和光学双稳态
z(kg/m2 s)
T
空气(标准状况) 420 空气→水 0.1%
水
1.5106 空气→钢 0.004%
钢(按纵波算) 4.6 107 水→钢 12%
∴ 要使声波进入钢，不能有气隙。通常在钢表面
涂一层油(保持“声接触”的过渡层以)，增加透射率。
实际的波发射和接收装置都需要设置过渡层，
以保证声阻抗的“匹配”。
34
(2) vR = 0 ，vS ≠ 0， 此时， R
R
2020年南师附中高中物理竞赛辅导课件16波(共17张PPT)
波疏 波密
x0 x
y1A co (tsx0u)
设反射波方程为
y 2 A co (t sx[u ) ]
因x0处入、反射波的相位差为
[ (t x 0u ) ] [ (t x 0u )]
2x0 u
2x0 u
可得 y2Aco(st [u x2u x0)]
另解： x0处反射时相位产生 突变
所以反射波在x0处的振动方程为 y 2'A co(ts x [ 0u )]
每一时刻合成波波形一定，且不左 右移动----驻波
驻波没有振动和能量的传播----不 是波，只是一种特殊的振动形式
分段振动。相邻两波节之间各点振
动同步----同相；相邻两段的振动方 向相反----反相
二.驻波的表达式 设相向而行的两列相干波为
y1
Aco s[(tx)]
u
y2
Aco s[(tx)]
u
反射波传播l距离至x处，滞后l/u时间
y 入射波
波疏 波密
l
0
x
反射波
x0 x
y2Aco(st [xu0u l)]
Aco(st [x0x0x)]
uu
Acos(t[x2x0)]
uu
THE END 祝大家竞赛顺利、学业有成
谢谢观看！
4. 圆滑如同偏见一样，比无知离真理还远。 4. 圆滑如同偏见一样，比无知离真理还远。 8. 一个今天胜过两个明天。 14. 当大部分人都在关注你飞的高不高时，只有少部分人关心你飞的累不累。 1. 最重要的就是不要去看远方模糊的，而要做手边清楚的事。 14. 这些人，带给世人的是欢欣，是鼓舞，是信心，还有昂扬斗志。 4. 站得更高才可以看的更远，懂得的越多就会得到的越多，所以唯有不断的兖实自己，让自己能像巨人一样拥有强大的体魄，像阿凡提拥有 过人的智慧，才能让自己处于不败之地。
2020年高中物理竞赛辅导课件(振动和波基础篇)07波的能量和惠更斯原理(共14张PPT)
能流P :单位时间通 过某一面积的波能。
P=Swu
u S
u
平均能流P : 能流在一个周期内的平均值。
P = S wu 波的强度 I（能流密度）:通过垂直于波的传 播方向的单位面积的平均能流。
I = wu=
1ρ
2
Aω2 2u
谢谢观看！
惠更斯原理
惠更斯 C.Huygens
惠更斯原理(Huygens, principle)
CB
sin i sin r
=
AB AD
AB
=
u1Δ t u2Δ t
=
u1 u2
=
n2 n1
= n2 1
谢谢观看！
2020高中物理学竞赛 辅导课件
振动与波·基础篇 （含真题练习）
物理竞赛教研组 编制
波 的 能 量
波的能量 波的强度
一、能量密度
dm
取体积元dV，
dV
体元内质量为 dm =ρdV
y = A cosω (t
x u
)
v
=
y t
=
Aω sinω (t
x u
)
dWk
=
1 dmv 2
2
=
1 ρdVAω2 2sinω2
一、惠更斯原理 惠更斯原理：波动所到达的媒质中各点， 都可以看作为发射子波的波源，而后一时刻 这些子波的包迹便是新的波阵面。
用惠更斯原理确定 下一时刻平面波的波前
t +Δt 时刻的波面
uΔt ... ......
子波波源
t 时刻的波面
用惠更斯原理确定 下一时刻球面波的波前
t +Δt 时刻 的波面
2
(t
x u
P=Swu
u S
u
平均能流P : 能流在一个周期内的平均值。
P = S wu 波的强度 I（能流密度）:通过垂直于波的传 播方向的单位面积的平均能流。
I = wu=
1ρ
2
Aω2 2u
谢谢观看！
惠更斯原理
惠更斯 C.Huygens
惠更斯原理(Huygens, principle)
CB
sin i sin r
=
AB AD
AB
=
u1Δ t u2Δ t
=
u1 u2
=
n2 n1
= n2 1
谢谢观看！
2020高中物理学竞赛 辅导课件
振动与波·基础篇 （含真题练习）
物理竞赛教研组 编制
波 的 能 量
波的能量 波的强度
一、能量密度
dm
取体积元dV，
dV
体元内质量为 dm =ρdV
y = A cosω (t
x u
)
v
=
y t
=
Aω sinω (t
x u
)
dWk
=
1 dmv 2
2
=
1 ρdVAω2 2sinω2
一、惠更斯原理 惠更斯原理：波动所到达的媒质中各点， 都可以看作为发射子波的波源，而后一时刻 这些子波的包迹便是新的波阵面。
用惠更斯原理确定 下一时刻平面波的波前
t +Δt 时刻的波面
uΔt ... ......
子波波源
t 时刻的波面
用惠更斯原理确定 下一时刻球面波的波前
t +Δt 时刻 的波面
2
(t
x u
2020年南师附中高中物理竞赛辅导课件16波(2)
身体健康，学习进步！ 自卑是剪了双翼的飞鸟，难上青天，这两者都是成才的大忌。
世界上只有想不通的人，没有走不通的路。 我们走得太快，灵魂都跟不上了。 一个人最炫耀什么，说明其内心最缺乏什么；一个人越在意的地方，也是其最自卑的地方。 女人，不需要倾国倾城，只需要一个男人为她倾尽一生。 感激每一个新的挑战，因为它会锻造你的意志和品格。——佚名 假若孩子在实际生活中确认，他的任性要求都能满足，他的不听话并未遭致任何不愉快的后果，那么就渐渐习惯于顽皮任性捣乱不听话，之后 就慢慢认为这是理所当然的。——苏霍姆林斯基
当 ( 2 k 1 ) k 0 , 1 , 2 有 A A1A2 Amin
II1I22 I1I2 ----强度最弱
如果 1 ，2 波程差
r2r1k ----半波长偶数倍
有 A Amax
r2
r1
2k
1
2
----半波长奇数倍
有 A Amin k 0 , 1 , 2 ,
[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 波的波长和两波源的最小位相差
生偏离原方向传播的现象
2.反射
AA'A2C
A2 A'
i iA' 1
ii'
A2ACA'CAA B C
A'AC A2CA 而 A 'A C i' A 2 C iA 900
i i'
反射定律： 入射角等于反射角；
入射线、反射线及分界面法线共面
3.折射
设 u1 u2
ห้องสมุดไป่ตู้
u1
A A2C ssA 'iinnA iAC C ssuuii12ninnuu2121tt
世界上只有想不通的人，没有走不通的路。 我们走得太快，灵魂都跟不上了。 一个人最炫耀什么，说明其内心最缺乏什么；一个人越在意的地方，也是其最自卑的地方。 女人，不需要倾国倾城，只需要一个男人为她倾尽一生。 感激每一个新的挑战，因为它会锻造你的意志和品格。——佚名 假若孩子在实际生活中确认，他的任性要求都能满足，他的不听话并未遭致任何不愉快的后果，那么就渐渐习惯于顽皮任性捣乱不听话，之后 就慢慢认为这是理所当然的。——苏霍姆林斯基
当 ( 2 k 1 ) k 0 , 1 , 2 有 A A1A2 Amin
II1I22 I1I2 ----强度最弱
如果 1 ，2 波程差
r2r1k ----半波长偶数倍
有 A Amax
r2
r1
2k
1
2
----半波长奇数倍
有 A Amin k 0 , 1 , 2 ,
[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 波的波长和两波源的最小位相差
生偏离原方向传播的现象
2.反射
AA'A2C
A2 A'
i iA' 1
ii'
A2ACA'CAA B C
A'AC A2CA 而 A 'A C i' A 2 C iA 900
i i'
反射定律： 入射角等于反射角；
入射线、反射线及分界面法线共面
3.折射
设 u1 u2
ห้องสมุดไป่ตู้
u1
A A2C ssA 'iinnA iAC C ssuuii12ninnuu2121tt
2020年南师附中高中物理竞赛辅导课件17波动光学(L椭圆和圆偏振光 波片)(共17张PPT)
Ao
AoAsin
穿过d厚度后，o光和e光得光程差为
(none)d
位相差为 讨论：
D2p(none)d
当D =kp 时，轨迹为一条直线。
此时椭圆偏振光退化为线偏振光
当D kp 时，轨迹为一椭圆
当D = kp +p/2时，轨迹为正椭圆
偏振光；若Ae=Ao,轨迹为圆偏振光,
此时 =450
二.四分之一波片
圆偏振光和椭圆偏振光：由两个有 确定位相差的相互垂直的光振动合成 而成
自然光和部分偏振光：不同振动面 上的光振动彼此独立，即两个相互垂 直的振动之间没有恒定的位相差
基本方法：在检偏器前加一块/4波 片
检偏器
区别自然光和圆偏振光: 经/4波片 后圆偏振光成为线偏振光，转动检 偏器，有最大光强和消光的为圆偏 振光，没有变化的则为自然光
谢谢观看！
2020年
高中物理学奥林匹克竞赛
考前辅导
2020 江苏南京
2
§17-17 椭圆和圆偏振光 波片
一.椭圆偏振光和圆偏振光的获得
光轴
o光和e光同频率、
e 振动方向垂直，但
o 无固定的位相差
o光和e光由同一光
e 矢量分解而得，在
o 传播方向任一点它 们有固定的位相差
光轴
A Ae
偏振片
Ae Acos d
(圆) 直谐振动的合成
经波片: 产生p 2位相差
透射时: D0或 p
圆偏 振光
线偏 椭圆偏 振光 振光
线偏 振光
三.二分之一波片
二分之一波片(/2波片): 晶体厚度 恰能使o光和e光光程差为/2的晶片
即 ：D (2 n po (nnoe)dne)d 2 p
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当 ( 2 k 1 ) k 0 , 1 , 2 有 A A1A2 Amin
II1I22 I1I2 ----强度最弱
如果 1 ，2 波程差
r2r1k ----半波长偶数倍
有 A Amax
r2
r1
2k
1
2
----半波长奇数倍
有 A Amin k 0 , 1 , 2 ,
[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 波的波长和两波源的最小位相差
二.波的干涉 干涉现象：波在媒质 中叠加时，出现某些 地方振动始终加强， 某些地方振动始终减 弱或完全抵消的现象
相干波的条件：频率相同，振动方 向相同，相位相同或相位差恒定
设两相干波源的振动表达式为：
y10 A 1c 0 o ts (1)
y20 A 2c 0 ots(2) S 1
传输到P点时振动方程为
生偏离原方向传播的现象
2.反射
AA'A2C
A2 A'
i iA' 1
ii'
A2ACA'CAA B C
A'AC A2CA 而 A 'A C i' A 2 C iA 900
i i'
反射定律： 入射角等于反射角；
入射线、反射线及分界面法线共面
3.折射
设 u1 u2
u1
A A2C ssA 'iinnA iAC C ssuuii12ninnuu2121tt
r1 P r2
y 1 A 1 co t s 2r ( 1 1 )S 2 y 2 A 2 co t 2 sr 2 ( 2 )
P点的合振动为
yy1y2Acost ()
其中AA 1 2A 2 22A 1A 2co 2 s(12r2r1)
讨tg论 : A A11csoin s1 1(( 2 2rr1 1)) A A2 2scions2(2 (22rr22))
空间 某点212r2r1 ----恒定
即空间每点有恒定的合振幅A
空间各点的 不同，因此各点有
不同的合振幅A
由波的强度 I A2
所以叠加波的强度为
II1I22I1I2cos
----空间各点的强度与有关，即随
位置而变化，但是稳定的
当 2 k k 0 , 1 , 2
有 AA1A2 Amax
II1I22 I1I2 ----强度最强
身体健康，学习进步！ 敌近而静者，恃其险也；远而挑战者，欲人之进也。——孙子
孩子，你是老师捧在手里的微笑。——王静 只要你想想一个人一生中有多少事务是不能仅靠自己去做的，就可以知道友谊有多少益处了。——培根 成功永远属于马上行动的人。 不要吃着碗里的惦记锅里的，直接抱着锅吃多省心。 只有品味了痛苦，才能珍视曾经忽略的快乐;只有领略了平凡，才会收藏当初丢弃的幸福。 有志始知蓬莱近，无为总觉咫尺远。 瞩目远方，你才会加快步伐；观赏风景，你才会步履轻盈；结伴同行，你才能欢歌笑语；风雨兼程，你才能成功登顶。 嫉妒他人，表明他人的成功，被人嫉妒，表明自己成功。
入射线、折射线及
A2
i A1
A
B
B'
A' u 2
折射定律
C
分界面法线共面
n21：2介质对1介质的相对折射率
§16-6 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
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§16-5 惠更斯原理
一.惠更斯原理
论述：媒质中波动传到的各点都可 以看作是新的次波源，这些新波源 发射的波称为子波，其后任一时刻 这些子波的包络面就是该时刻的新 波阵面
ut
ut
球面波
平面波
二.波的衍射、反射和折射 1.衍射
衍射：波传播过程中遇到障碍物而发
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
[22 (d x 1)] [12 x 1] (2 k 1 )
212(d2x1)(2k1)
同理
212(d2x2)(2k3)
相减得 4(x2 x1) 2
2(x2x1)2(129)6m
2 1(2k3 )2 (d 2x2)
(2k5)
k=-2时，位相差最小
21
THE END 祝大家竞赛顺利、学业有成
谢谢观看！
有时候我们要冷静问问自已，我们在追求什么？我们活着为了什么？ 我的努力求学没有得到别的好处，只不过是愈来愈发觉自己的无知。——笛卡儿 有梦就去追，没死就别停。 你不能左右天气，但你能转变你的心情。 人所缺乏的不是才干而是志向，不是成功的能力而是勤劳的意志。 最常见的勇气就是在日常生活中做到诚实和正直，能够抵制诱惑，敢于讲真话，表现自己真实的一面，而不要虚伪造作。 儿童应该受到良好的教育，这是一般做父母的人的责任，也是他们关心的事，而且国家的幸福与繁荣也靠儿童具有良好的教育。——洛克 最快的脚步不是跨越，而是继续；最慢的步伐不是小步，而是徘徊；最好的道路不是大道，而是小心；最险的道路不是陡坡，而是陷阱。 勤奋是学习的枝叶，当然很苦，智慧是学习的花朵，当然香郁。 真正的圣者的信条是善用生命，充分地利用生命。
所谓的失言其实就是一不小心说了实话，人不要讲谎话，因为讲一句谎话要用十句甚至更多的谎话来圆谎，但有时候，人不能净说实话，如果 说实话效果不好，你可以用模棱两可的外交辞令代替！
II1I22 I1I2 ----强度最弱
如果 1 ，2 波程差
r2r1k ----半波长偶数倍
有 A Amax
r2
r1
2k
1
2
----半波长奇数倍
有 A Amin k 0 , 1 , 2 ,
[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 波的波长和两波源的最小位相差
二.波的干涉 干涉现象：波在媒质 中叠加时，出现某些 地方振动始终加强， 某些地方振动始终减 弱或完全抵消的现象
相干波的条件：频率相同，振动方 向相同，相位相同或相位差恒定
设两相干波源的振动表达式为：
y10 A 1c 0 o ts (1)
y20 A 2c 0 ots(2) S 1
传输到P点时振动方程为
生偏离原方向传播的现象
2.反射
AA'A2C
A2 A'
i iA' 1
ii'
A2ACA'CAA B C
A'AC A2CA 而 A 'A C i' A 2 C iA 900
i i'
反射定律： 入射角等于反射角；
入射线、反射线及分界面法线共面
3.折射
设 u1 u2
u1
A A2C ssA 'iinnA iAC C ssuuii12ninnuu2121tt
r1 P r2
y 1 A 1 co t s 2r ( 1 1 )S 2 y 2 A 2 co t 2 sr 2 ( 2 )
P点的合振动为
yy1y2Acost ()
其中AA 1 2A 2 22A 1A 2co 2 s(12r2r1)
讨tg论 : A A11csoin s1 1(( 2 2rr1 1)) A A2 2scions2(2 (22rr22))
空间 某点212r2r1 ----恒定
即空间每点有恒定的合振幅A
空间各点的 不同，因此各点有
不同的合振幅A
由波的强度 I A2
所以叠加波的强度为
II1I22I1I2cos
----空间各点的强度与有关，即随
位置而变化，但是稳定的
当 2 k k 0 , 1 , 2
有 AA1A2 Amax
II1I22 I1I2 ----强度最强
身体健康，学习进步！ 敌近而静者，恃其险也；远而挑战者，欲人之进也。——孙子
孩子，你是老师捧在手里的微笑。——王静 只要你想想一个人一生中有多少事务是不能仅靠自己去做的，就可以知道友谊有多少益处了。——培根 成功永远属于马上行动的人。 不要吃着碗里的惦记锅里的，直接抱着锅吃多省心。 只有品味了痛苦，才能珍视曾经忽略的快乐;只有领略了平凡，才会收藏当初丢弃的幸福。 有志始知蓬莱近，无为总觉咫尺远。 瞩目远方，你才会加快步伐；观赏风景，你才会步履轻盈；结伴同行，你才能欢歌笑语；风雨兼程，你才能成功登顶。 嫉妒他人，表明他人的成功，被人嫉妒，表明自己成功。
入射线、折射线及
A2
i A1
A
B
B'
A' u 2
折射定律
C
分界面法线共面
n21：2介质对1介质的相对折射率
§16-6 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
2020年
高中物理学奥林匹克竞赛
考前辅导
2020 江苏南京Байду номын сангаас
§16-5 惠更斯原理
一.惠更斯原理
论述：媒质中波动传到的各点都可 以看作是新的次波源，这些新波源 发射的波称为子波，其后任一时刻 这些子波的包络面就是该时刻的新 波阵面
ut
ut
球面波
平面波
二.波的衍射、反射和折射 1.衍射
衍射：波传播过程中遇到障碍物而发
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
[22 (d x 1)] [12 x 1] (2 k 1 )
212(d2x1)(2k1)
同理
212(d2x2)(2k3)
相减得 4(x2 x1) 2
2(x2x1)2(129)6m
2 1(2k3 )2 (d 2x2)
(2k5)
k=-2时，位相差最小
21
THE END 祝大家竞赛顺利、学业有成
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有时候我们要冷静问问自已，我们在追求什么？我们活着为了什么？ 我的努力求学没有得到别的好处，只不过是愈来愈发觉自己的无知。——笛卡儿 有梦就去追，没死就别停。 你不能左右天气，但你能转变你的心情。 人所缺乏的不是才干而是志向，不是成功的能力而是勤劳的意志。 最常见的勇气就是在日常生活中做到诚实和正直，能够抵制诱惑，敢于讲真话，表现自己真实的一面，而不要虚伪造作。 儿童应该受到良好的教育，这是一般做父母的人的责任，也是他们关心的事，而且国家的幸福与繁荣也靠儿童具有良好的教育。——洛克 最快的脚步不是跨越，而是继续；最慢的步伐不是小步，而是徘徊；最好的道路不是大道，而是小心；最险的道路不是陡坡，而是陷阱。 勤奋是学习的枝叶，当然很苦，智慧是学习的花朵，当然香郁。 真正的圣者的信条是善用生命，充分地利用生命。
所谓的失言其实就是一不小心说了实话，人不要讲谎话，因为讲一句谎话要用十句甚至更多的谎话来圆谎，但有时候，人不能净说实话，如果 说实话效果不好，你可以用模棱两可的外交辞令代替！