◆振动与波动(预备知识)一.基本理论简谐振动简谐波基本表示方法振动方程Y=Acos(ωt+φ)已知坐标原点o处质点的振动方程Y=Acos(ωt+φ),波沿X轴正向传播时,波动方程为Y=Acos[ω(t-x/u)+φ],波沿X轴负向传播时,波动方程为Y=Acos[ω(t+x/u)+φ];位相差和时间差的关系:ΔφΔt——=——2πT位相差、传播距离和传播时间的关系:ΔφΔtΔX——=——=——2πTλ合成问题二个简谐振动的迭加:振动方向相同频率相同振动方程为Y1=A1cos(ωt+φ1)Y2=A2cos(ωt+φ2)则它们的合振动方程为Y=Acos(ωt+φ)能利用旋转矢量图灵活计算各振幅和各位相:A1sinφ1+A2sinφ2tgФ=————————A1cosφ1+A2cosφ2位相差Δφ=φ2-φ1合振动的振幅A2=A12+A22+2A1A2cos(φ2-φ1)相干波的条件:振动方向相同频率相同初位相差恒定第一列波在相遇点P点时的位相2πφp1=φ1-——r1(φ1为初位相)λ第二列波在相遇点P点时的位相2πφp2=φ2-——r2(φ2为初位相)λ二列波在相遇点P点时的位相差Δφ=φp2-φp1合振动的振幅A2=A12+A22+2A1A2cos(φP2-φP1)Δφ=2kπ,加强,A=A1+A2;Δφ=(2k+1)π,减弱,A=|A1-A2|;Δφ=2kπ,干涉加强;A=A1+A2A1=A2=A0,A=2AO;强度I=4I0;Δφ=(2k+1)π,干涉减弱:A=|A1-A2|A1=A2=A0,A=0;强度I=0。y波源S1P波源S2r2r1二.电磁波的性质1.电磁波是横波。E矢量和B(H)矢量互相垂直,且都垂直于传播方向。E×H的方向为波的传播方向。2.E矢量和B(H)矢量在各自的平面上振动,位相相同。√εE=√μH,B=μH3.电磁波的传播速度u=1/√εμ真空中,C=1/√ε0μ0=3×108(米/秒)◆第一章和第二章(波动光学)小结一.基本概念1.光程——光在媒质走过的几何路程与媒质折射率的乘积。2.半波损失——当光从光疏媒质入射到光密媒质时,反射光存在位相突变(改变了π),相当于多走了半个波长的光程,称为半波损失。3.相干光的三个条件——振动方向相同、振动频率相同、初位相差恒定。4.位相差与光程差的关系ΔΦδ——=——,Δφ=2kπ,δ=kλ,加强2πλΔφ=(2k+1)π,δ=(2k+1)λ/2,减弱5.惠更斯--菲涅耳原理二.分振幅法干涉(重点光线垂直入射)平行平面膜(等倾干涉)(p33)劈尖(等厚干涉)(p38)牛顿环(等厚干涉)(p53)装置及光路图光程差公式两条反射光的光程差δ=2n2d+(λ/2)n1n2>n3;不加λ/2n1n3n1>n2