大学物理波动学公式集

1、大学物理波动学公式集波动学1.定义和概念简谐波方程：x处t时刻相位振幅E=Acos（3t+4-2兀x/入）X处落后o点的相位-o点处初相方占ow振动量位移简谐振动方程：E=Acos（wt+（）J波形方程：七=Acos（2兀x/入+（）'）相位决定振动状态的量振幅A振动量最大值1决定于初态.xo=Acos（）初相（）x=0处t=0时相位（xo,Vo）V0=-Acosin（）频率Y每秒振动的次数r圆频率3=271VX决定于波源如：弹簧振子3=Jk7而周期T一一振动一次的时间1单摆3=Jg7T波速V波的相位传播速度或能量传播速度。决定于介质如:绳V=7T厂光速V=C/n空气V=.B/波的干涉

2、：同振动方向、同频率、相位差恒定的波的叠加。光程：L=nx（即光走过的几何路程与介质的折射率的乘积。相位突变：波从波疏媒质进入波密媒质时有相位兀的突变（折合光程为入/2）。拍：频率相近的两个振动的合成振动。驻波：两列完全相同仅方向相反的波的合成波。多普勒效应：因波源与观察者相对运动产生的频率改变的现象。衍射：光偏离直线传播的现象。自然光：一般光源发出的光偏振光（亦称线偏振光或称平面偏振光）：只有一个方向振动成份的光。部分偏振光：各振动方向概率不等的光。可看成相互垂直两振幅不同的光的合成。2.方法、定律和定理旋转矢量法：如图，任意一个简谐振动七=Acos（wt+（）可看成初始角位置为。以3逆时针

3、旋转的矢量A在X方向的投影。相干光合成振幅:A=Ai2a：2AiA2cos其中：A(f)=(j)1-(j)2-J当(f)1-(f)2=0时，光程差8(r2-ri)当A工2k兀极大（明纹）T（2k+1）兀极小（暗纹）=（r2-ri）=k入极大（明纹）L（2k+1）入/2极小（暗纹）惠更斯原理：波面子波的包络面为新波前。（用来判断波的传播方向）菲涅尔原理：波面子波相干叠加确定其后任点的振动。2*马吕斯7E律：I2=IiCOS0*布儒斯特定律：当入射光以IP入射角入射时则反射光为垂直入射面振动的完全偏振光。Ip称布儒斯特角，其满足：tgip=n2/ni3.公式振动能量：R=m切2=Ek（t）E=Ek

4、+Ep=kA2/2Ep=kx2/2=（t）-*波动能量:12212222AI=V2Av0cA*驻波：波节间距d=入/2基波波长入0=2L基频：y0=V/1o=V/2L;谐频：y=nv0*多普勒效应：机械波'Vvr（Vr-VVs对光波'jCVr其中CVr杨氏双缝：jdsin0=kX（明纹）L0sin0=y/D条纹间距Ay=D/入d单缝衍射（夫琅禾费衍射）：asin0=kX（暗纹）0=sin0=y/f一观察者速度；Vs波源速度）Vr指光源与观察者相对速度。瑞利判据:0min=1/R=1.22入/D(最小分辨角)d=1/n=L/N（光栅常数）薄膜干涉：（垂直入射）8反=2n2t+&#

5、167;0So=0中-t入/2极增反：8反=（2k+1）入/2增透：8反=kX12ttn1t1/n2n3其中:1因V总小于C则丫>0所以称其为膨胀因子；称3:1匚,cr2=V12为收缩因子。3 .狭义相对论的时空观：同时的相对性：由At=Y（At'+vAx'为同时性因子。运动的长度缩短：Ax=Ax'/y<Ax运动的钟变慢：At=丫At'>At'4 .几个重要的动力学关系：/c2),At'=0时，一般A质速关系质能关系m=ymj2E=mc粒子的静止能量为:粒子的2Eo=mc动能E=mdn0c2=(-11221)m°cvc2m°V22m0V48c2动量与能量关系: .速