14章波动光学内容提要

全国中学生物理竞赛内容提要

(2015年4月修订，2016年开始实行)

力学

1. 运动学

参考系

坐标系 直角坐标系

※平面极坐标 ※自然坐标系

矢量和标量

质点运动的位移和路程 速度 加速度

匀速及匀变速直线运动及其图像

运动的合成与分解 抛体运动 圆周运动

圆周运动中的切向加速度和法向加速度

曲率半径 角速度和※角加速度

相对运动 伽里略速度变换

2．动力学

重力 弹性力 摩擦力

惯性参考系

牛顿第一、二、三运动定律 胡克定律 万有引力定律

均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)

※非惯性参考系 ※平动加速参考系中的惯性力

※匀速转动参考系惯性离心力、视重

☆科里奥利力

3．物体的平衡

共点力作用下物体的平衡

力矩 刚体的平衡条件

☆虚功原理

4．动量

冲量 动量 质点与质点组的动量定理 动量守恒定律

※质心 ※质心运动定理

※质心参考系

反冲运动

※变质量体系的运动

5．机械能

功和功率 动能和动能定理 ※质心动能定理

重力势能 引力势能

质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式

(不要求导出)

弹簧的弹性势能

功能原理 机械能守恒定律

碰撞

弹性碰撞与非弹性碰撞 恢复系数

6．※角动量

冲量矩 角动量

质点和质点组的角动量定理和转动定理

角动量守恒定律

7．有心运动

在万有引力和库仑力作用下物体的运动

开普勒定律

行星和人造天体的圆轨道和椭圆轨道运动

8．※刚体

刚体的平动 刚体的定轴转动

刚体绕轴的转动惯量

平行轴定理 正交轴定理

刚体定轴转动的角动量定理 刚体的平面平行运动

9．流体力学

静止流体中的压强

浮力

☆连续性方程 ☆伯努利方程

1第十一章 习题及答案

１。双缝间距为１mm，离观察屏１m，用钠灯做光源，它发出两种波长的单色光 =589.0nm和2=589.6nm，问两种单色光的第10级这条纹之间的间距是多少？

解：由杨氏双缝干涉公式，亮条纹时：dDm （m=0, 1, 2···）

m=10时，nmx89.511000105891061，nmx896.511000106.5891062

mxxx612

２。在杨氏实验中，两小孔距离为1mm，观察屏离小孔的距离为50cm，当用一片折射率1.58的透明薄片帖住其中一个小孔时发现屏上的条纹系统移动了0.5cm，试决定试件厚度。

21rrln22212xdDr22222xdDrxdxdxdrrrr222))((221212mmrrdxrr2211210500512 ,mmlmml2210724.110)158.1(

3.一个长30mm的充以空气的气室置于杨氏装置中的一个小孔前，在观察屏上观察到稳定的干涉条纹系。继后抽去气室中的空气，注入某种气体，发现条纹系移动了２５个条纹，已知照明光波波长=656.28nm,空气折射率为000276.10n。试求注入气室内气体的折射率。

0008229.10005469.0000276.1301028.6562525)(600nnnnnl

L S1

S2 r1 r2

D

x=5mm

S S1

S2 r1

1x

r2 ４。垂直入射的平面波通过折射率为n的玻璃板，透射光经透镜会聚到焦点上。玻璃板的厚度沿着C点且垂直于图面的直线发生光波波长量级的突变d,问d为多少时焦点光强是玻璃板无突变时光强的一半。

波动光学的知识点总结

波动光学的研究内容主要包括以下几个方面：

1. 光的波动性质

光是一种电磁波，它具有波长和频率，具有幅度和相位的概念。光的波长和频率决定了光的颜色和能量，波长短的光具有较高的能量，频率高的光具有较大的能量。光的波动性质使得光能够在空间中传播，并且能够在介质中发生折射、反射等现象。

2. 光的干涉

干涉是光波相遇时互相干涉的现象。干涉是波动光学中一种重要的现象，它包括两种类型：相干干涉和非相干干涉。相干干涉是指来自同一光源的两条光线之间的干涉，而非相干干涉是指来自不同光源的两条光线之间的干涉。在干涉实验中，通常会通过双缝干涉、薄膜干涉等实验来观察干涉现象。

3. 光的衍射

衍射是光波通过狭缝或者物体边缘时发生偏离直线传播的现象。光的衍射是波动光学中的重要现象，它可以解释光通过小孔成像、光的散斑等现象。在衍射实验中，通过单缝衍射、双缝衍射、菲涅尔衍射等实验可以观察衍射现象。

4. 光的偏振

偏振是光波中振动方向的特性，偏振光是指光波中只沿特定振动方向传播的光波。光的偏振是光波的重要特征之一，它可以通过偏振片、偏振器等光学元件来实现。在偏振实验中，可以通过偏振片的转动、双折射现象等来观察偏振现象。

5. 光的成像

成像是光学系统中的一个重要问题，它涉及到光的传播规律和光的反射、折射等现象。通过成像实验，可以研究光的成像规律、成像质量和成像系统的性能等问题。光的成像是波动光学中的一个重要研究方向，它主要包括光的成像原理、成像系统的构造和成像参数的计算等内容。

综上所述，波动光学是物理学中一个重要的分支，它研究光的波动性质和光的传播规律。波动光学的研究内容包括光的波动性质、光的干涉、衍射、偏振和光的成像等内容。通过波动光学的研究，可以深入了解光的波动性质和光的传播规律，为光学系统的设计与应用提供理论基础。

物理竞赛学什么，你清楚吗？

上期文章我们说过，搞竞赛要找好苗子，首先他是热情的，勤奋的，其次是有抱负的，不畏艰难的；当然不能是临时抱佛脚的是学生自身的必备条件。当然碰到好的竞赛辅导老师，有利的家庭环境和学校环境，合理的学习训练规划以及临场心态和运气也是学习竞赛不可或缺的条件。

今天我们的主题是“物理竞赛怎么学”

1首先，要清楚物理竞赛的考试形式及流程

物理竞赛分为预赛、复赛和决赛。

预赛由全国竞赛委员会统一命题，采取笔试的形式，所有在校的中学生都可以报名参加。

在预赛中成绩优秀的学生由地、市、县推荐，可以参加复赛。复赛包括理论和实验两部分，理论部分由全国竞赛委员会统一命题；实验部分由各省、自治区、直辖市竞赛委员会命题；最初理论部分140分，实验部分60分，后改为理论部分160分，实验部分40分。

根据复赛中理论和实验的总成绩，由省、自治区、直辖市竞赛委员会推荐成绩优秀的学生参加决赛。决赛由全国竞赛委员会命题和评奖。每届决赛设一等奖15名左右，二等奖30名左右，三等奖60名左右。

此外，还设总成绩最佳奖、理论成绩最佳奖、实验成绩最佳奖和女同学成绩最佳奖等单项特别奖。

2其次，物理竞赛考什么

主要涉及：力学、热学、电学、光学、近代物理、数学基础、其他方面

力学

a)运动学

b)牛顿运动定律力学中常见的几种力

c)物体的平衡

d)动量 e)冲量矩质点和质点组的角动量角动量守恒定律

f)机械能

g)流体静力学

h)振动

i)波和声

热学

a)分子动理论

b)热力学第一定律

c)热力学第二定律

d)气体的性质

e)液体的性质

f)固体的性质

g)物态变化

h)热传递的方式

i)热膨胀

电学

a)静电场

b)稳恒电流

c)物质的导电性

d)磁场

e)电磁感应

f)交流电

g)电磁震荡和电磁波

光学

a)几何光学

b)波动光学

c)光的本性

近代物理

a)原子结构

b)原子核 c)不确定关系实物粒子的波粒二象性