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重点高中物理选修3-4电磁波知识点总结

判断方法一:带动法
|
由波的形成原理可知,后振动的质点总是重复先振
动质
点的运动,若已知波的传播方向而判断质点振动方
向时,
可在波源一侧找与该质点距离较近的前一质点,如
果前
一质点在该质点下方,则该质点将向下运动(力求重
复前
面质点的运动),否则该质点向上运动.
判断方法二:上下坡法
如图 5 所示,沿波的传播方向,“上坡”的质点向下振动,如 A、D、E;“下坡”的
内,入射线与折射线分别位于法线两侧,入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等
于波在第一种介质中的传播速度跟波在第二种介质中的
_传播速
度_之比.对给定的两种介质,该比值为常数.
(3)结论
①当 v1>v2 时,i>r,折射线偏向法线.
②当 v1<v2 时,i<r,折射线偏离法线.
,
③当垂直界面入射(i=0)时,r=0,传播方向不变,是折射中的特殊情况.
(2)横波中任意两个相邻的波峰或波谷之间的距离就是横波的波长.纵波中任意两个
相邻的密部或疏部之间的距离就是纵波的波长.
2.振幅
*
(1)定义:在波动中,各质点离开平衡位置的最大位移,即其振动的振幅,也称为波
的振幅.
(2)波的振幅大小是波所传播能量大小的直接量度.
3.频率
(1)定义:波在传播过程中,介质中质点振动的频率都相同,这个频率被称为波的频
2.波形平移法 在已知波的传播速度的情况下,由 Δx=vΔt 可得经 Δt 时间后波向前移动的距离 Δx,
把图像沿传播方向平移 Δx 即得到相对应的图像. 三、波的图像与振动图像的比较
1.波的图像描述的是介质中的“各质点”在“某一时刻”离开平衡位置的位移;而振 动图像描述的是“一个质点”在“各个时刻”离开平衡位置的位移.
要开始振动.再过一个周期,波将传播到 17 质点 第三节
,
1.波形图 若以横坐标 x 表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,纵坐标 y 表示该时刻各个 质点偏离平衡位置的位移,规定位移的方向向上为正值,向下为负值,则在 xOy 坐 标平面上,描出该时刻各质点的位置(x,y),用平滑曲线将各点连接起来,就得到这
!
3.介质中各质点的振幅. 4.已知波的传播方向,可知质点的振动方向;已知质点的振动方向,可知波的传播方
向. 二、波的图像的画法
1.特殊点法 先找出两点(平衡位置、波峰或波谷等特殊点)并确定其运动方向,然后确定经 Δt 时
间后这两点所达到的位置,最后按正弦规律画出新的波形.
该法适用于 Δt=n (n=1,2,3……)的情况.
(3)只告诉波速不指明波的传播方向,应考虑沿两个方向传播的可能;
-
(4)只给出两时刻的波形,则有多次重复出现的可能.
第四节惠
更斯原理
波的反射
和折射
2.波的折射
(1)定义:波
在传播过
程中,从一种介质进入另一种介质时,波传播的方向发生偏折的现象叫做波的折射.
(2)折射定律
波在介质中发生折射时,入射线、法线、折射线(即折射波线)在_同一平面内
\
2.横、纵坐标所表示的物理量:波的图像中的横坐标 x 表示介质中各个振动质点的平
衡位置,纵坐标 y 表示各个振动质点在某时刻的位移;振动图像的横坐标 t 表示一
个振动质点振动的时间,纵坐标 y 表示这个质点振动时各个不同时刻的位移.
பைடு நூலகம்
四、波的多解问题
1.波具有时间和空间的周期性,传播具有双向性,所以关于波的问题更容易出现多解.
(2)如果质点处于波峰与波谷相遇处,则振动减弱(填“加强”或“减弱”),合振幅减
小(填“增大”“不变”或“减小”).
1.波的干涉:频率的两列波叠加,使介质中某些区域的质点振动始终加强,另一些区
域的质点振动始终减弱,并且这两种区域互相间隔、位置不变.这种稳定的叠加现象
(图样)叫做波的干涉.
2.产生干涉的一个必要条件是两列波的频率必须相同.
5.干涉图样及其特征
(1)干涉图样:如图 2 所示.
(2)特征①加强区始终加强,减弱区始终减弱(加
强区与
减弱区不随时间变化).
②振动加强的点和振动减弱的点始终在以振源
的频率
振动,其振幅不变(若是振动减弱点,振幅小),
但其位
移随时间发生变化.
③加强区与减弱区互相间隔且位置固定不变.
对干涉理解
干涉图样的特点:
1.波的分类

按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同,常将波分为横波和纵波. 2.横波
(1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波. (2)标识性物理量
①波峰:凸起来的最高处.(质点振动位移正向最大处) ②波谷:凹下去的最低处.(质点振动位移负向最大处)
3.纵波 (1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向平行的波.
特别提醒
(1)频率(f)由波源决定,故无论是反射
波还是
折射波都与入射波的频率相等,即与
波源的
振动频率相同.
(2)波速(v)由介质决定,故反射波与入
射波在
同一介质中传播,波速不变,折射波
与入射
波在不同种介质中传播,波速变化.
(3)据 v=λf 知,波长 λ 与波速和频率有
关,反射
波与入射波,频率相同,波速相同,故波长相同,折射波与入射波在不同介质中传
(
(1)两列频率相同的波叠加,振动加强点始终加强,振动减弱点始终减弱。
(2)振动加强点和振动减弱点是间隔出现的。(3)振动加强点是指振幅较大的点,振幅
为两列波振幅之和,振动幅度大,但是位移可以为 0,振动减弱点振幅为两列波振幅
之差,振动幅度小,若两列波振幅相同振动减弱点振幅为 0,则保持静止不动。(4)
雷达也是利用波的反射来定位和测速的.
第五节第六节波的干涉衍射多普勒效应
1.波的叠加原理
在几列波传播的重叠区域内,质点要同时参与由几列波引起的振动,质点的总位移
等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的矢量和.
2.理解
(1)如果介质中某些质点处于两列波波峰与波峰、波谷与波谷相遇处,则振动加强(填
“加强”或“减弱”),合振幅将增大(填“增大”“不变”或“减小”).
率.
(2)波的频率等于波源振动的频率,与介质的种类无关.
(3)频率与周期的关系:f=_ __或 f·T=1.
1.波速:机械波在介质中的传播速度. (1)波速等于波长和频率的乘积.
(2)经过一个周期,振动在介质中传播的距离等于一个波长 (3)波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到,但对其他形式的波(电磁
播,频率相同,波速不同,故波长不同. 1.回声测距
(1)当声源不动时,声波遇到了静止的障碍物会返回来继续传播,反射波与入射波在 同一介质中传播速度相同,因此,入射波和反射波在传播距离一样的情况下,用的
时间相等,设经过时间 t 听到回声,则声源距障碍物的距离为 s=v 声. (2)当声源以速度 v 向静止的障碍物运动或障碍物以速度 v 向静止的声源运动时,声
干涉图样中,不只有振动加强的质点和振动减弱的质点。
1.波的衍射
波能够绕到障碍物的后面传播的现象.
2.波发生明显衍射现象的条件
当缝的宽度或障碍物的尺寸大小与波长相差不多或比波长小时,就能看到明显的衍
射现象.
3.波的衍射的普遍性
一切波都能发生衍射,衍射是波特有的现象.
1.衍射是波特有的现象,一切波都可以发生衍射.
1.定义:当观测者和波源之间有相对运动时,观测者测得的频率与波源频率不同.
2.成因
(1)波源 S 与观测者 A 相对于介质都静止时,观测者单位时间内接收到的完整波的数
于波速的变化,波长也将随之变化.
(1)1 和 9、2 和 10、3 和 11……每两个点的振动是完全相同的,只是后一质点比前一 质点晚振动一个周期.
(2)1 和 9、2 和 10、3 和 11……每两个点到平衡位置的距离是相等 如图 2 所示为一列向右传播的机械波,当波源 1 开始振动一个周期时,质点 9 刚好
(2)标识性物理量①密部:介质中质点分布密集的部分. ②疏部:介质中质点分布稀疏的部分.
'
4.简谐波如果传播的振动是简谐运动,这种波叫做简谐波. 波动过程中介质中各质点的运动规律
(1)质点的“守位性”:机械波向外传播的只是振动的形式和能量,质点只在各自 的平衡位置附近震动,并不随波迁移。
(2)“相同性”:介质中各质点均做受迫振动,各质点振动的周期和频率与波源振动 的周期和频率相同,而且各质点开始振动的方向也相同,即各质点的起振方向相同。 (3)“滞后性”:离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动,即离波源近的质点
第二章第一节 机械波的形成和传播
1.机械波的形成和传播(以绳波为例)(1)绳上的各小段可以看做质点. (2)由于绳中各部分之间都有相互作用的弹力联系着,先运动的质点带动后一个质点
的运动,依次传递,使振动状态在绳上传播. 2.介质能够传播振动的物质.3.机械波
(1)定义:机械振动在介质中的传播.(2)产生的条件①要有引起初始振动的装置,即波 源.②要有传播振动的_介质_.(3)机械波的特点
振动开始越早,离波源越远的质点振动开始越晚。 波动过程中介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同,其运动特点可用三 句话来描述:(1)先振动的质点带动后振动的质点;(2)后振动的质点重复前面质点的
振动; (3)后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点.
概括起来就是“带动、重复、落后”. 已知波的传播方向,可以判断各质点的振动方向,反之亦然.
波、光波)也成立
~
2.波速的决定因素:由介质本身的性质决定.
3.波速、波长、周期(频率)的关系:v=_ __或 v=λf.
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