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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时刻相位简谐振动方程：E=Acos（3t+e）波形方程：E=Acos（2nx/入+祖）振幅 w、-、E=Acos（3t+e2nx/入）tI1（振位动移量的 xM 如相处处处位落 位初相 点八、相位中一一决定振动状态的量 振幅A振动量最大值 初相祖x =0处t=0时相位频率v每秒振动的次数、 圆频率3=2 nv决定于初态T（x，V。）x 0=Acos 巧-Vo= - A sin卜决定于波源如：弹簧振子周期T振动一次的时间-单摆 3 = Jg77波速V波的相位传播速度或能量传播速度。决定于介质如：律v=T7!T 光速V=c/n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n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E=Acos（3t+e）可看成初始角位置为w祖以
3、3逆时针旋转的矢量A在x方向的投影。相干光合成振幅：AV A 2 + A 2 + 2 A A cos A 其中：祖=祖-祖2-专（r2-r1 ）当小 光程差5= （r2-r1）=2kn 极大（明纹）0（2k+1）n极小（暗纹）kA 极大（明纹）（2k+1）入/2极小（暗纹）当 ee2=0 时， 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。 *马吕斯定律：I2=I1cos2。 *布儒斯特定律：1当入射光以I入射角入射时则反射光为垂直入射面振动的完全偏振光。称布儒斯特角，其满足：tg i = R2/R13. 公式振动能量：Ek=m
4、V2/2=Ek（t）i_ E= Ek +Ep=kA2/2Ep=kx2/2= （t） 了P*波动能量： -十P2 A22v 00v = nv0*驻波：波节间距d = A/2基波波长入0=2L基频：v=V/A=V/2L；谐频：*多普勒效应：（VR观察者速度；Vs波源速度）机械波v ,其中vr指光源与观察者相对速度。r杨氏双缝:：dsin Q = kA（明纹） Qsin Qy/D条纹间距 y=D/ A d单缝衍射（夫琅禾费衍射）：a sin 9 = kA（暗纹） Qsin 0y/f瑞利判据：Q min=1/R =1.22A/D （最小分辨角） 光栅：dsinQ = kA （明纹即主极大满足条件）tg
5、Q=y/fd=1/n=L/N （光栅常数） 薄膜干涉：（垂直入射）5反=2n5增反:增透:5 =(2k+1)入/2反5 =k A反其中：y =T V22C 22nt 1/n1L2r-0中入/2极一因V总小于C则YN0所以称其为膨胀因子；称8= 1 - E为收缩因子。3. 狭义相对论的时空观： 同时的相对性：由 t=Y （At+vAx 为同时性因子。 运动的长度缩短：Ax=Ax/YWAx 运动的钟变慢：At=YAtNAt4. 几个重要的动力学关系： 质速关系m=ym0 质能关系E=mc2一般 t/0。称 X/C2粒子的静止能量为: 粒 子 的E =m c2 动能E =mc2Kmc2=(1t1 一 z- 1) m c 2 = t m V 2 +当Vc时冰 动量与能量关系：E2-p2c2=E02速度变换关系：*5.系一 系：EKmV2/2u + v1 + uc 2 x系一 u 一 v1 - -2 uT- u1 _ u 1
