- 1 - 机械振动 一、简谐振动的描述 1、谐振方程 振动的相位 简谐振动的三个特征量:角频率 w 取决于振动系统的性质;振幅 A 初相 j取决于振动的初始条件
2、旋转矢量 振动与旋转矢量的对应关系:振动的振幅~旋转矢量的长度,振动的相位~矢量的角位置,振动的初相~矢量的初角位置,振动相位的变化~矢量的角位移,振动的角频率~矢量的角速度,振动的周期和频率~矢量旋转的周期和频率
二、振动相位随时间的变化关系 两个同频振动的相差和时间差的关系: 同相,反相
三、简谐振动的微分方程 四、简谐振动的能量 五、两个简谐振动的合成 同方向同频率振动的合成:合振动为简谐振动,振动的频率不变
振动的的振幅,其中
振动的初相满足
- 2 - 波动 一、简谐波的波速、波长和频率之间的关系 二、波线上两点之间的波程 l 两点振动的时间差 两点振动的相位差 三、简谐波的波动方程的一般形式(通式) 式中负号对应于正行波,正号对应于反行波
四、波的干涉 相干条件:同振动方向,同频率,恒相差
波干涉的合振幅 其中:和为两列相干波在干涉点的振幅,为两列相干波在干涉点的相位差
五、波干涉的极值条件 若为干涉极大点; 若为干涉极小点
- 3 - 其中:和为两个波源的初相位,和为两个波源到干涉点的波程
若两个相干源同相,上述条件简化为 时,为干涉极大点; 时合振幅极小
其中为从两个波源到干涉点的波程差
六、驻波 驻波的产生:两列同振幅、反方向传播的相干波叠加的结果
驻波的特点:有波腹,即干涉极大点,相邻波腹间距;有波节,即干涉静止点,相邻波节间距
相邻的波腹与波节间距为
同段同相,邻段反相
七、半波损失 波从波疏介质入射到波密介质,在分界面处反射时,反射点有半波损失,即有相位π 的突变,出现波节;波从波密介质入射到波疏介质,反射点没有半波损失,出现波腹
光学 一、光程 一束光