物理學原理與工程應用期末複習之公式總結

2021-09-08 12:07:59 字數 1864 閱讀 9235

1.機械振動

簡諧振動 x=acos(wt+φ)在x=x0處的振動方程為

y(x0)=acos(2π t/t+φ)

其中y是質點的位移,t為週期,t為某時刻

y(x,t)=acos[2π/t(t-(x-x0)/u)+φ]

u 為波速,這個公式表達的情況是在波沿x軸正向移動時,任取的某點p與座標原點 o 的開始振動時間相比落後 (x-x0)/u,相位落後 2π/t(x-x0)/u 的 p 點在 t 時刻的振動方程(可以作為整個波的波動方程)。若 p 在 o 之前,則 t +(x-x0)/u 。

小公式:u=λ/t 。 v(max)=2πa/t

相干波兩列相干波合成後頻率w不變,位相差 φ=(φ2-φ1)-2π(r2-r1)/λ是乙個常數φ1=φ2時,只與波程差(r2-r1)有關。

φ是π的偶數倍時,干涉相長,a=a1+a2;

奇數倍的時候,干涉相消,a=abs(a1-a2)

駐波波節:與x軸相交的點,勢能集中點

波腹:最高、最低點,動能集中點

半波損失:1.波疏->波密 2.固定端與波節相交

1.干涉

和波的干涉乙個意思(光就是波嘛畢竟)

2.光程差

就是波程差,只是光會透過介質 n 有折射率,故公式變形為 光程為 nr,光程差就為 n2r2-n1r1 =δ。所以位相差就與光程差有關係為 φ = 2π*δ /λ.

楊氏雙縫實驗

光程差 δ=x*d/d x是光屏上點到**點的距離,d是雙縫間隔,d是雙縫到光屏距離

相長相消變成了光程差是半波長的偶、奇數倍。相長時為明紋,相消時為暗紋,位置x由光程差δ=x*d/d推導。相鄰明、暗紋間隔帶入就好啦。

單縫衍射

注:縫越小越明顯

明暗紋條件與楊氏雙縫的相反(打一架?)

**明條紋角寬度 φ=2λ/a, 線寬度 x=2f*λ/a (a是縫寬,f是透鏡焦距)

其他明暗條紋寬度均為**的一半

注:透鏡不動,縫上下微小移動時,啥都不變

光柵衍射

注:縫越多,暗區越寬,明條紋越細

光屏上某點 p 的光程差(縫->屏)為d*sinφ

光柵方程:d*sinφ=(a+b)sinφ=±kλ(a是縫寬,b是雙縫之間的間隔,φ是某個角度,k 是明條紋級數,正負號表示各個明條紋在**明條紋兩側對稱分布)

缺級現象:同時滿足衍射暗紋中心條件(asinφ為半波長的偶數倍)和明條紋中心條件(dsinφ=±kλ)時,這個明條紋不會出現!就是缺級。

馬呂斯定律:強度為i₁的線偏振光,透過檢偏片後,透射光的強度(不考慮吸收)為i=i₁(cos?)^2。(?是入射線偏振光的光振動方向和偏振片偏振化方向之間的夾角。)

馬呂斯定律是對偏振光的再偏振

注:光速不變

愛因斯坦質能方程:e=mc²

相對論質量公式:m=m0/sqrt(1-v²/c²) (m是相對論質量,m0是靜止質量)

物體動能為:ek=mc²-m0c²

能量-動量關係式:e²=p²c²+e²o

愛因斯坦光電效應方程:hv=½mv(max)²+w

h是蒲朗克常量,v是入射光頻率,w是逸出功。公式說明,當入射光頻率高到一定程度時,會發生光電子克服束縛從金屬表面溢位,說明了光的粒子性。

光子的質量:mg=hv/c²=h /cλ

動量:p=mgc=h/λ

注:c=λ*v

氫原子光譜

e1=-13.6ev

求第n階能態能量 :en=e1/n²

我可以掛,科不能掛!

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