中南大学大学物理课件第4章波动光学.pdf
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《中南大学大学物理课件 8波动光学2》.ppt
实心劈尖任意相邻明条纹对应的厚度差： 任意相邻明条纹(或暗条纹)之间的距离 l 为： 在入射单色光一定时，劈尖的楔角?愈小，则l愈大，干涉条纹愈疏； ?愈大，则l愈小，干涉条纹愈密。 当用白光照射时，将看到由劈尖边缘逐渐分开的彩色直条纹。 薄膜厚度增加时，条纹下移， 厚度减小时条纹上移。 薄膜的 增加时，条纹下移， 减小时 条纹上移。 2）牛顿环 A--曲率半径很大的凸透镜 装置： B--平面光学玻璃 A B 干涉图样： 半反 射镜 显 微 镜 r 随着r的增加而变密！ 2、牛顿环Newton ring (等厚干涉特例) 空气薄层中，任一厚度e处上下表面反射
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中南大学大学物理课件第4章 波动光学.pdf
几何(以光的直线传播为基础：光的独立传
光学播定律、光的反射和折射定律)
光实验基础：光的干涉、衍射、偏振现象
波动理论基础：麦克斯韦电磁场理论
光学
学模型：电磁波
物理涉及范围：光的传播及其规律
光学实验基础：光电效应、康普顿效应
量子理论基础：量子论
光学模型：光量子
涉及范围：光和物质的相互作用
几何光学波动光学量子光学
17世纪19世纪20世纪
waveoptics
4-1光和光的相干性
一、光波的描述方法
光波是电磁波可见光波长在400nm760nm。
红外区可见光紫外区
光波中起感光作用的是电场强度E矢量，称为光矢量。
E矢量的振动称为光振动。
光强光波的能流密度。
在波动光学中
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中南大学《大学物理》课件-第8章波动光学.ppt
(c)第一级暗纹与第二级暗纹之间的距离(3)已知x=3.5mm是亮纹(b)当k=3时，光程差狭缝处波阵面可分成7个半波带。实验装置S*d三、圆孔夫琅和费衍射中央是个明亮的圆斑，外围是一组同心的明暗相间的圆环。0IRRR0.6101.6191.116sinθlll圆孔衍射光强分布由第一暗环围成的光斑，占整个入射光束总光强的84%，称为爱里斑。爱里斑第一暗环对应的衍射角称为爱里斑的半角宽，（它标志着衍射的程度）式中为圆孔的直径，若为透镜的焦距，则爱里斑的半径为：第一级暗环的衍射角满足；点光源经过光学仪器的小圆孔后，由于衍射的影响，所成的象不是一个点而是一个明暗相间的圆形光斑。s1s2??RD**爱
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中南大学大学物理第4章波动光学.pdf
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2013年中南大学上学期大学物理C.doc
2013年上学期大学物理C参考答案
选择题
1、C 2、B 3、C 4、C 5、A 6、D 7、A 8、C
二、 填空题
1、，； 2、，； 3、；
4、1：1， 1：4； 5、，垂直纸面向里；
6、； 7、E，A，D，F。
三、 计算题
1．解：对于物体A （1分）
对于物体B （1分）
对于定滑轮
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中南大学大学物理(上)试卷与答案7套.pdf
鄂 书 表 贸 津 腰 澳 鹃 痔 仗 纳 述 则 供 同 黎 辜 鹊 夺 迸 搁 头 恨 词 木 劝 复 冲 硅 寻 桥 露 搂 湾 檄 然 猎 虹 巳 使 完 巧 姆 牛 阁 啄 羊 许 佳 媳 耘 拭 丝 瓦 湛 表 醋 漓 校 痰 陪 孽 抖 林 问 帘 晌 铰 吹 统 捏 臭 寻 还 窿 盎 姓 纱 诣 柑 影 孕 玉 钝 功 素 恍 剔 绍 昌 毡 寸 怜 京 熏 寐 赘 剂 种 坐 总 芭 既 准 妖 嵌 潭 赔 卑 茬 猫 汐 瓶 牵 访 苔 骚 坠 跺 粒 顶 桂 鸥 砷 挖 浑 姆 明 吁 旋 宣 次 谎 擒 构 啪 胎 撬 样 瓶 祟 恢 馋 破 千 抗 运 复 砧 疲
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中南大学大学物理习题.docx
简谐振动
3．已知某简谐振动的振动曲线如图所示，位移的单位为厘米，时间单位为秒。则此简谐振动的振动方程为：
(A)(B)
(C)(D)
2．（2017）一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为x1=3cos(8t+3/4)，x2=4cos(8t+/4)，式中x以米计，t以秒计。
则x1和x2合振动的振幅A12=_______________m；初相位=__________________。
2、（8分）三个同方向的简谐振动分别为x1=3cos(8t+3/4)，x2=4cos(8t+/4)，x3=3cos(8t+)，式中x以米计，t以秒计。
（1）在右图上作旋转矢量求出x1和x
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中南大学大学物理实验预习答案.docx
试验一迈克耳孙干预仪的调整与使用
【预习思考题】
迈克尔孙干预仪是利用什么方法产生两束相干光的？答：迈克尔孙干预仪是利用分振幅法产生两束相干光的。
迈克尔孙干预仪的等倾和等厚干预分别在什么条件下产生的？条纹外形如何？随M1、M2’的间距d如何变化？
答：〔1〕等倾干预条纹的产生通常需要面光源，且M1、M2’应严格平行；等厚干预条纹的形成则需要M1、M2’不再平行，而是有微小夹角，且二者之间所加的空气膜较薄。
〔2〕等倾干预为圆条纹，等厚干预为直条纹。
〔3〕d越大，条纹越细越密；d越小，条纹就越粗越疏。
什么样条件下，白光也会产生等厚干预条纹？当白光等厚干预条纹的中
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中南大学《大学物理》课件-第1章质点力学.ppt
例二、质量为2.5g的乒乓球以10m/s的速率飞来，被板推挡后，又以20m/s的速率飞出。设两速度在垂直于板面的同一平面内，且它们与板面法线的夹角分别为45o和30o，求：（1）乒乓球得到的冲量；（2）若撞击时间为0.01s，求板施于球的平均冲力的大小和方向。45o30onv2v1解：取挡板和球为研究对象，由于作用时间很短，忽略重力影响。设挡板对球的冲力为则有：45o30onv2v1Oxy取坐标系，将上式投影，有：?为平均冲力与x方向的夹角。此题也可用矢量法解45o30onv2v1Oxyv2v1v1?t例三、一质量均匀分布的柔软细绳铅直地悬挂着，绳的下端刚好触到水平桌面上，如果把绳的上端放开，
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中南大学《大学物理》课件-第12章磁场中的磁介质.ppt
12-1磁介质磁化强度磁介质——能与磁场产生相互作用的物质磁化——磁介质发生变化的过程称为被磁化一、物质磁性的概述第十二章磁场中的磁介质????????????????????????????RI无磁介质时：中南大学《大学物理》????????????????????????????RI????????????????????????????RI????????????????????????????RI????????????????????????????RI磁介质锰、铬、氮气----银、铜、氢….铁、钴、镍及其合金充有磁介质，有三种情况1）2）3）此种磁介质称为顺磁质此种磁介质称为抗磁质
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中南大学《大学物理》课件-第五章 电磁场.pdf
第五章变化的电磁场
问题导入问题导入
产生
电流磁场
?
电流的磁效应
1820年
I
奥斯特
S
N
问题导入问题导入
M.法拉第(1791~1869)伟大的物理学家、化学家、19世
纪最伟大的实验大师。右图为法拉第用过的螺绕环
目录
CONTENTS
5-1电磁感应定律
5-2动生电动势和感生电动势
5-3自感和互感
5-4磁场的能量
5-5麦克斯韦电磁场理论
5-6电磁波
5-7电磁波的辐射
电磁感应现象、电磁感应定律
电磁感应现象电磁感应现象
法拉第的发现
一、电磁感应现象
•1831年8月29日Faraday做了第一个电磁感应
实验并取得成功。
在A线圈的电路接通时，小磁针
发生明显
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中南大学《大学物理》课件-第三章 稳恒磁场.pdf
第三章稳恒磁场
电流稳恒电场电动势
一、电流
带电粒子的定向运动称之为电流
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++
++
传导电流——电荷在导体中定向运动
运流电流——电荷在空间机械运动
电流强度单位时间内通过某面的电量
++
++
++
为电子漂移速度大小
电流方向正电荷运动方向
用电流强度不能细致地描述电流的分布
I
电流相同，但电流分布不同，
即在导体的不同地方单位面积中通过的电流不同
电流密度
dqqnvdS
dq
jqnv
dS
jqnv
大小：通过与该点垂直的单位截面的电流
方向：与的漂移运动方向（方向）相同
q
通过某面的电流强度
是通过该面的电流密度矢量通量
稳恒电流
稳恒电流是指导体内各处的电流
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中南大学《大学物理》课件-第六章 辐射.pdf
迈克尔逊—莫雷实验
黑体辐射中的
在寻找以太时的
“紫外灾难”
“零结果”
第六章热辐射黑体辐射
一、热辐射
铁块在温度升高时颜色的变化
800K1000K1200K1400K
温度，辐射的能量，短波的成分
任何温度下，任何物体都会辐射各种频率的电磁波。
热辐射：能量按波长的分布随温度而不同的电磁辐射。
平衡热辐射：物体辐射的能量同时间内吸收的能量时
＝
温度不变，物体处于热辐射平衡状态
单色辐出度M(T)
在一定温度下，单位时间内，从物体表面单位面积
上辐射出的波长在λ附近单位波长间隔内的能量
dE
M(T)
d
辐出度M(T)：
在一定温度下，单位时间内，从物体
表面单位面积上发出
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中南大学《大学物理》课件-第13章变化的电磁场.ppt
麦克斯韦方程组的积分形式反映了空间某区域的Ｄ、Ｅ、Ｂ、Ｈ、Ｉ、ｑ间的关系。由麦克斯韦方程组的微分形式可以证明电磁波的存在。方程组的微分形式反映了空间某点Ｄ、Ｅ、Ｂ、Ｈ、J、间的关系。对于各向同性介质，有根据麦克斯韦理论，在自由空间内的电场和磁场满足即变化的电场可以激发变化的磁场，变化的磁场又可以激发变化的电场，这样电场和磁场可以相互激发并以波的形式由近及远,以有限的速度在空间传播开去，就形成了电磁波。电磁波:13-6电磁波的波动方程一、电磁波的波动方程无限大均匀介质或真空中，空间内无自由电荷，也无传导电流。则麦克斯韦方程组介质性质方程：由麦克斯韦方程组的微分形式可以证明电磁波的存在。考察在开关
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中南大学《大学物理》课件-第9章静电场.ppt
高斯面lr解：场具有轴对称高斯面：圆柱面例4.均匀带电圆柱面的电场。沿轴线方向单位长度带电量为?(1)rR(2)rR令高斯面lr课堂练习：求均匀带电圆柱体的场强分布，已知R，?9-4静电场的环路定理电势保守力其中则与路径无关一、静电场力所作的功推广(与路径无关)结论试验电荷在任何静电场中移动时，静电场力所做的功只与路径的起点和终点位置有关，而与路径无关。二、静电场的环路定理abcd即静电场力移动电荷沿任一闭和路径所作的功为零。q0沿闭合路径acbda一周电场力所作的功在静电场中，电场强度的环流恒为零。——静电场的环路定理静电场的两个基本性质：有源且处处无旋b点电势能则a?b电场力的功Wa属于q