高中物理選修3-4、3-5知識(shí)點(diǎn)總結(jié).doc
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1、高中物理選修3-4知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一、機(jī)械波1波的特征量及其關(guān)系(1)波長(zhǎng):波動(dòng)過程中,對(duì)平衡位置的位移總相等的兩相鄰質(zhì)點(diǎn)的距離叫波長(zhǎng);(2)頻率:波的頻率由波源的振動(dòng)頻率決定,在任何介質(zhì)中,頻率保持不變;(3)機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播的距離和所用時(shí)間的比值叫波速,波速由介質(zhì)本身的性質(zhì)所決定(若光還和光的頻率有關(guān)),在不同介質(zhì)中波速是不同的。(v =/T )2介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的特征:(1)每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在自己平衡位置附近作振動(dòng),并不隨波遷移;(2)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況總是落后于相鄰的先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)3波動(dòng)圖象(1)規(guī)定用橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置,縱坐標(biāo)y表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位
2、置的位移,連結(jié)各質(zhì)點(diǎn)位移量末端得到的曲線叫做該時(shí)刻波的圖象(2)用“同側(cè)法”判斷波動(dòng)圖像中質(zhì)點(diǎn)的速度方向,用作切線判斷振動(dòng)圖像中質(zhì)點(diǎn)的速度方向(3)在一個(gè)周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)沿y軸振動(dòng)通過路程4A,1/4個(gè)周期不一定是A;波沿x軸勻速傳播,1/4個(gè)周期一定是/44、波長(zhǎng)、波速和頻率(周期)的關(guān)系:v =x/t=f=/ T。5、波繞過障礙物的現(xiàn)象叫做波的衍射,能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是:障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小,或者跟波長(zhǎng)相差不多。d(超聲波(它是機(jī)械波非電磁波)定位原理:頻率大,波長(zhǎng)小不易衍射,直線傳播性好)6、產(chǎn)生干涉的必要條件是:兩列波源的頻率必須相同,干涉區(qū)域內(nèi)某點(diǎn)是振動(dòng)最強(qiáng)點(diǎn)還是振動(dòng)最弱點(diǎn)的
3、充要條件:(1)最強(qiáng):該點(diǎn)到兩個(gè)波源的路程之差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍,即=n;(2)最弱:該點(diǎn)到兩個(gè)波源的路程之差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍= ;,即。根據(jù)以上分析,在穩(wěn)定的干涉區(qū)域內(nèi),振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)始終加強(qiáng);振動(dòng)減弱點(diǎn)始終減弱。(振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)還是做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻位移可能為零)7、聲波是縱波,能在空氣、液體、固體中傳播聲波在固體中波速大于液體大于氣體8、多普勒效應(yīng):當(dāng)波源或者觀測(cè)者相對(duì)于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí),觀測(cè)者會(huì)發(fā)現(xiàn)波的頻率發(fā)生了變化,這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)。當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí),觀察者“感覺”到的頻率變大。 當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí),觀察者“感覺”到的頻率變小。 (注意:波源實(shí)際頻率不變) 現(xiàn)象:多普勒測(cè)速儀、“紅
4、移”、“彩超”。二、電磁波 9、麥克斯韋理論(赫茲用實(shí)驗(yàn)證明其理論是正確的)(1)變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng),變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。(2)均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng),均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)(3)振蕩的(即周期性變化的)磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng),振蕩的電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng)10、電磁場(chǎng): 變化電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng),變化磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng),變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)成為一個(gè)完整的整體,這就是_電磁場(chǎng)_11、電磁波麥克斯韋預(yù)言、赫茲電火花實(shí)驗(yàn)證實(shí) (1)定義:交替產(chǎn)生的振蕩電場(chǎng)和振蕩磁場(chǎng)向周圍空間的傳播形成電磁波 (2)特點(diǎn):電磁波是橫波在電磁波中,每處的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感強(qiáng)度的
5、方向總是_垂直_,且與電磁波的傳播方向_垂直_ ; 任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都等于3108m/s;電磁波的傳播速度等于波長(zhǎng)與頻率的乘積,即_v=f_。(3)電磁波與機(jī)械波的關(guān)系 機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度僅由介質(zhì)決定,與機(jī)械波的頻率無關(guān)電磁波在介質(zhì)中的傳播速度不僅取決于介質(zhì),還與電磁波的頻率有關(guān),頻率大,傳播速度越小 電磁波本身是物質(zhì),所以電磁波的傳播不像機(jī)械波需要?jiǎng)e的物質(zhì)作為介質(zhì)機(jī)械波_不_能在真空中傳播,而電磁波_能_真空中傳播八、電磁波譜及其應(yīng)用12、電磁波譜:各種電磁波中,除可見光以外,相鄰兩個(gè)波段間都有重疊。(1)光是一種電磁波,電磁波的速度和它的傳播速度相同,在傳播過程中可
6、不需要介質(zhì),都具有波動(dòng)的共性如干涉、_衍射、_多普勒效應(yīng)_。它又是橫波(2)電磁波譜種類無線電波紅外線可見光紫外線X射線射線頻率特性波動(dòng)性強(qiáng)熱效應(yīng),遙控遙感能使人類產(chǎn)生視覺熒光作用、殺傷作用穿透作用強(qiáng)用途通訊、電視,廣播、導(dǎo)航等加熱、醫(yī)療、紅外攝影、遙測(cè)遙感殺菌消毒、驗(yàn)鈔等工業(yè)探傷、醫(yī)學(xué)透視治療等工業(yè)探傷、醫(yī)用治療等可見光:紅,橙,黃,綠,青,藍(lán),紫 頻率逐漸增大,波長(zhǎng)逐漸減小,折射率逐漸增大紅光波動(dòng)性(干涉、衍射)強(qiáng),紫光粒子性強(qiáng)(3)雷達(dá):雷達(dá)是利用無線電波中的(微波電磁波:直線性好、反射性強(qiáng);聲吶:超聲波機(jī)械波)來測(cè)定物體位置的無線電設(shè)備13、LC振蕩電路T=2 LC三、光14、折射率即
7、n=sini/sinr =c/v,因cv,所以任何介質(zhì)的折射率n都大于1.15、全反射:當(dāng)光線從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)的界面上時(shí),若入射角大于臨界角,則折射光線消失,只產(chǎn)生反射的現(xiàn)象叫全反射產(chǎn)生全反射的條件是:a、光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì);b、入射角大于或等于臨界角();兩條件必須同時(shí)存在,才發(fā)生全反射。16、光導(dǎo)纖維:內(nèi)層為光密介質(zhì),外層為光疏介質(zhì)。全反射應(yīng)用:光導(dǎo)纖維、自行車尾燈、海市蜃樓、沙漠蜃景、夏天柏油路面特別亮、水中的氣泡看起來特別亮17、光的干涉(全息照片是干涉)(1)現(xiàn)象:符合一定條件的相干光在相遇的區(qū)域出現(xiàn)了穩(wěn)定的相間的加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域(2)光發(fā)生干涉的條件:_頻率相等_。(
8、3)雙縫干涉:(1801年,英國(guó)的托馬斯楊) 推導(dǎo):如圖所示,若S1、S2光振動(dòng)情況完全相同,光程差則符合半波長(zhǎng)偶數(shù)被時(shí),出現(xiàn)亮條紋(n=0,1,2,3) 符合半波長(zhǎng)奇數(shù)倍時(shí),出現(xiàn)暗條紋(n=0,l,2,3,) 相鄰亮條紋(或相鄰暗條紋)之間的間距(相鄰亮條紋中央間距,相鄰暗條紋中央間距)為_X=L/d _。圖象特點(diǎn):中央為_亮紋_,兩邊_等_間距對(duì)稱分布明暗相間條紋 紅光:明、暗條紋寬度最寬,紫光明、暗條紋寬度最窄白光干涉圖象中央明條紋的最外側(cè)為紅色相鄰亮紋(暗紋)間的距離X=L/d。用此公式可以測(cè)定單色光的波長(zhǎng)。用白光作雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),由于白光內(nèi)各種色光的波長(zhǎng)不同,干涉條紋間距不同,所以屏
9、的中央是白色亮紋,兩邊出現(xiàn)彩色條紋。(4)薄膜干涉:相干光源的由來:利用薄膜(如肥皂液膜、空氣膜)_前后表面_的反射光束相遇而形成干涉現(xiàn)象圖象特點(diǎn):同一條亮(或暗)條紋上所對(duì)應(yīng)薄膜厚度_相等_ 單色光在肥皂膜上(上薄下厚)形成水平狀明暗相間條紋(白光入射形成彩色條紋) 。應(yīng)用:增透膜、檢驗(yàn)平整度、18、光的衍射(1)現(xiàn)象:光偏離直線傳播繞過障礙物進(jìn)入陰影區(qū)域里的現(xiàn)象各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生衍射。(2)產(chǎn)生條件:_障礙物或孔的尺寸與波長(zhǎng)差不多或比波長(zhǎng)小_(3)單縫衍射:圖象特點(diǎn):中央條紋亮而寬,兩側(cè)為_不等_間隔的明暗相間的條紋(白光入射為彩色條紋)(4)例子:數(shù)學(xué)家泊松推算出在圓板陰影
10、的中心應(yīng)有一個(gè)亮斑(即著名的泊松亮斑),后被實(shí)驗(yàn)證實(shí),即說明泊松亮斑是由光的衍射形成。)19、光的偏振(1)光是橫波,是電磁波所以光有偏振現(xiàn)象(2)自然光:在光波傳播方向垂直的平面內(nèi)光振動(dòng)(指E的振動(dòng))沿各個(gè)方向振動(dòng)強(qiáng)度都相同的光如由太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光(3)偏振光:在光波傳播方向的垂直平面內(nèi),只有沿著某一方向振動(dòng)的光如自然光經(jīng)一偏振片作用后的光,再如自然光射到兩介質(zhì)分界面時(shí)同時(shí)發(fā)生反射和折射(反射角和折射角和為900時(shí)),反射光線和折射光線是光振動(dòng)方向互相垂直的偏振光(4)應(yīng)用:液晶顯示、觀看3D電影等相機(jī)前面的偏振鏡可以減弱玻璃表面反射光的影響使相片更加清晰20、彩虹由于折射率不同
11、形成的色散機(jī)械振動(dòng)1、探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn):測(cè)線長(zhǎng)時(shí)擺球自然懸垂,測(cè)周期時(shí)從最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)2、發(fā)生受迫振動(dòng)的物體周期等于驅(qū)動(dòng)力周期與固有周期無關(guān)3、共振曲線物理選修3-5知識(shí)點(diǎn)歸納一、動(dòng)量(矢量)1、動(dòng)量定理:I合=F合t=p=P2-P12、 動(dòng)量守恒定律的條件:系統(tǒng)所受的總沖量為零(不受力、所受外力的矢量和為零或外力的作用遠(yuǎn)小于系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力),即系統(tǒng)所受外力的矢量和為零。(碰撞、爆炸、反沖)3、動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式 m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/ (規(guī)定正方向) p1=p2/ 4、碰撞(1)非彈性碰撞:動(dòng)能損失動(dòng)量守恒 (2)彈性碰撞:動(dòng)量守恒,碰撞前后動(dòng)能相
12、等; 特例1: 對(duì)于彈性碰撞,若兩個(gè)物體質(zhì)量相等,則碰撞后兩個(gè)物體互換速度(即碰后A的速度等于碰前B的速度,碰后B的速度等于碰前A的速度)特例2:當(dāng)速度相等時(shí)兩者距離有最值5、人船模型兩個(gè)原來靜止的物體(人和船)發(fā)生相互作用時(shí),不受其它外力,對(duì)這兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)來說,動(dòng)量守恒,且任一時(shí)刻的總動(dòng)量均為零,由動(dòng)量守恒定律,有mv = MV 二、量子理論的建立6、量子理論的建立:1900年德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某個(gè)最小能量值的整數(shù)倍,這個(gè)不可再分的能量值叫做能量子= h。h為普朗克常數(shù)(6.6310-34J.S)三、光電效應(yīng) 光子說 光電效應(yīng)方程7、光電效應(yīng)(表明光子具
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