1、简谐运动的条件

??（1）运动学条件：与时间图像为正弦函数曲线。

???（2）动力学条件：F回=KX

2、回复力：按效果命名，可以是某个力，也可以是几个力的合力，还可以是一个力的分力。

试着计算几个问题中的回复力，理解K

3、描述简谐运动的物理量

（1）位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量，其最大值等于振幅。

（2）振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，表示振动的强弱。

（3）周期T和频率f：表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系，即T=1/f。

4.简谐运动的图像

（1）意义：表示振动物体位移随时间变化的规律，注意振动图像不是质点的运动轨迹。

（2）特点：简谐运动的图像是正弦（或余弦）曲线。

这个等效投影运动

（3）应用：可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x，判定回复力、加速度方向，判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。

振动图像的应用

（4）简谐运动的表达式

5、弹簧振子

??（1）条件：轻弹簧；不计阻力

??（2）特点：周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量。

??（3）注意竖直弹簧振子也要掌握好

6、单摆

??（1）定义：摆线的质量不计且不可伸长，摆球的直径比摆线的长度小得多，摆球可视为质点。单摆是一种理想化模型。

???（2）单摆的振动可看作简谐运动的条件是：最大摆角小于5度。

?????（3）单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力。

?????（4）单摆的周期公式为：T=2π?（惠更斯）

???（5）摆长L是指悬点到摆球重心间的距离，在某些变形单摆中，摆长L应理解为等效摆长，重力加速度应理解为等效重力加速度（一般情况下，等效重力加速度g等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值）。

??（6）周期为2秒的单摆叫秒摆。

7、受迫振动

???（1）受迫振动：振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动。

??（2）迫振动的特点：受迫振动稳定时，系统振动的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关。

??（3）共振：当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，振动物体的振幅最大，这种现象叫做共振。共振的条件：驱动力的频率等于振动系统的固有频率。

共振实验和图像

共振的防止和应用有哪些？

二、机械波的形成和传播

1.机械波?

??（1）定义：机械振动在介质中的传播，形成机械波

??（2）产生条件：振源和介质

???理解注意：

???a、介质是能够传播机械振动的物质，其状态可以是固、液、气中的任意一种

???b、波的传播方向为振动传播的方向

??c、机械波传播的是振动形式和能量．质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波定向迁移．

??d、介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同，

???e、各质点开始振动的方向与振源开始振动的方向相同，即质点的起振方向相同．

???f、离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动，现差一个波长落后一个周期。

???g、一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为4A，位移为零．

???h、按振动方向与传播方向分横波与纵波：横波有凸部(波峰)和凹部(波谷)．抖动绳子一端而在绳子上所形成的波就是横波，水表面的波可以近似看做横波．纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波．纵波有密部和疏部．声波是最常见的纵波，地震所产生的波既有横波又有纵波．

???I、不管是横波还是纵波，如果传播的振动是简谐运动，这种波就是简谐波

2、波长

???（1）定义：沿波的传播方向，任意两个相邻的同相振动的质点之间的距离（包含一个“完整的波”），叫做波长，常用表示

???（2）波长的几种说法

???a、两个相邻的、在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点之间的距离等于波长

???b、在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于波长；在纵波中，两个相邻的密部（疏部）中心之间的距离等于波长

???c、波长反映了波在空间上的周期性

3、振幅

??（1）定义：在波动中，各质点离开平衡位置的最大距离，即其振动的振幅，也称为波的振幅，一般用A表示

??（2）物理意义：波的振幅大小是波所传播的能量的直接量度

4、频率

??（1）定义：波在传播过程中，介质中质点的频率都相同，这个频率被称为波的频率，用f表示

??（2）频率与周期的关系：f=1/T

5、波速

??（1）定义：波在介质中传播的速度；它等于波在介质中传播的距离与所用时间的比值；波速由介质决定，与介质的温度也有关。

???（2）公式：

6、横波的图像

??（1）意义：波的图象反映了在某时刻介质中的各质点离开平衡位置的位移情况，图象的横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移，如图所示．

???（2）图象的应用：

???a、直接读取振幅A和波长λ，以及该时刻各质点的位移．

???b、确定某时刻各质点加速度的方向，并能比较其大小．

???c、结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向．

???d、振动图像与波动图像的比较

7、波的叠加

??（1）波的独立传播原理：几列波相遇后能够保持各自的运动状态继续传播，这一原理叫做波的独立性。

??（2）波的干涉：频率相同的两列波叠加，使介质中某些区域的质点振动始终加强，另一些区域的质点振动始终减弱。

???a、两列波干涉的条件：频率相同

???b、加强区域只是振幅大，位移依然随时间周期变化

8、波的衍射

???（1）波的衍射：波能够绕到障碍物后面传播的现象，叫做波的衍射

??（2）产生明显衍射现象的条件：障碍物（或孔）的尺寸与波长相差不多或者比波长小

9、多普勒效应

???（1）定义：当波源与观察者之间有相对运动时，观察者会感到波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应．?

???（2）规律：接收到的频率的变化情况：当波源与观察者相向运动时，观察者接收到的频率变大；当波源与观察者背向运动时，观察者接收到的频率变小．?

???（3）多普勒效应的应用

???a、超声波测速：发射装置向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少可以知道车辆的速度

???b、医用“彩超”：向人体发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血液反射后被仪器接收。测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度，据此诊断疾病

???c、测定人造卫星位置的变化，判断天体相对于地球的运动速度

???d、可根据火车汽笛的音调变化判断火车是进站还是出站，根据炮弹飞行的尖叫声判断判断炮弹飞行的方向等

10、超声波

???（1）定义：

??（2）特点：一个是可以比较容易地产生大功率的超声波，一个是它几乎沿直线传播，超声波的应用就是按照这两个特点展开的

???（3）应用：

???现代的无线电定位器——雷达常常是利用超声波或电磁波工作的

三、光学

1、光的折射

?（1）折射定律：

?（2）在光的反射和折射中，光路是可逆的

??（3）折射率：物理学中把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比叫做这种介质的绝对折射率，表达式为：sinθ1?sinθ2=n=c?v

??说明：

???a、公式里θ1为真空中的角，θ2为介质中的角，v为介质中的光速，c为真空中的光速

???b、任何介质的折射率都大于1

???c、折射率越大，说明该介质对光的折射能力越强

??d、由于光的折射，人的眼睛常常受骗，河底变浅；水中的人看岸上的树变高。

2、全反射

??（1）光疏介质和光密介质：折射率较大的介质称为光密介质，折射率较小的介质称为光疏介质，光在光疏介质中的传播速度比光密介质中的大，发生折射时，光疏介质中的角大

???（2）全反射：当从光密介质射入光疏介质时，同时发生反射和折射，如果入射角逐渐增大，折射光离法线会越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。当入射角增大到某一角度，使折射角到达90度时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫全反射

??（3）临界角：使折射角为90度时的入射角????表达式：sinC=1/n

??（4）反射的条件；从光密介质射入光疏介质；入射角等于或大于临界角

??（5）全反射实例：

????a、或玻璃中的气泡，看起来特别明亮；

????b、海市蜃楼

????c、反射棱镜（与平面镜相比，它的发射率高，几乎可达%；由于反射面不必涂敷任何反光物质，所以反射时失真小）

????d、光导纤维（它由内芯与外套两层组成，内芯的折射率比外套的大，光在内芯与外套的界面上发生全反射）光纤通信的主要优点是容量大，光纤传输还有衰减小、抗干扰性强等多方面的优点

3、光的干涉

???（1）历史：英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象，说明光是一种波

???（2）干涉原理：两束相干光相互叠加，当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶数时（即恰好等于波长的整数倍时），两列光在这点相互加强，这里出现亮条纹；当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时，两列光在这点相互削弱，这里出现暗条纹

??（3）双缝干涉实验中干涉条纹的宽度（即相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距）为

△x=L

???其中L为双缝到光屏之间的距离，d为两狭缝之间的距离)

???（4）白光双缝干涉时条纹是彩色的，中央条纹是白色的，说明是由多种色光组成的

???（5）单色光的干涉条纹是等宽等间距的，实验表明红、橙、黄、绿、蓝、紫色光在相同条件下起条纹间距依次变小，这说明其波长依次变小。

???（6）薄膜干涉是薄膜前后两个面的反射光发生了干涉，故只能在反射光的一侧才能看到薄膜干涉现象。

???a、肥皂泡看起来常常是彩色的，雨后公路积水上面漂浮的油膜，一些镜头看起来也是彩色的都是薄膜干涉的结果

???b、应用：增透膜、工业检测平整度

????注意：增透膜的目的是让反射光减弱、透射光增强，它的厚度为光在该膜中波长的1/4；增反膜恰恰相反。

???c、牛顿环也是一种薄膜干涉

4、光的衍射

??（1）光的衍射有单缝衍射、小孔衍射、圆盘（球）衍射、细丝衍射等，各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清，出现明暗相间的条纹。

??（2）衍射亮条纹也是叠加加强的结果。

??（3）同一种光，缝越小条纹越宽。

??（4）衍射条纹中间宽两边窄，白光的条纹中间是白色，四周是彩色的。

??（5）泊松亮斑是圆盘衍射的结果，它有力的证明了光是一种波

???（6）衍射光栅

5、光的偏振

??（1）横波有偏振现象，而纵波则没有，这是我们判断某种波是横波还是纵波的方法

??（2）自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直与传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自然光

???（3）偏振光：通过偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动

??（4）光的偏振说明光是一种横波

???（5）偏振现象的应用：摄影师在拍摄池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物时，由于水面和玻璃表面的反射光的干扰，景像会不清楚，如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以减弱发射光而使景像清晰；电子表的液晶显示；立体电影

6、激光

??（1）激光是人类在实验室里激发出了一种自然界中没有的光。

??（2）激光的特点：

????高度的相干性，用来传递信息。

????平行度非常好：进行精确的测距，读出光盘上记录的信息。

?????它的亮度高：可以利用激光束来切割、焊接以及在很硬的材料上打孔，医学上可以用它做“光刀”进行手术治疗。

???（3）全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，要求参考光和物光有很高的相干性。

四、电磁波

??（1）电磁波基本理论：

???麦克斯韦的电磁场理论：电磁波是由周期变化的磁场产生周期变化的电场，周期变化的电场产生周期变化的磁场而产生的。电磁波中的电场强度与电磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，故电磁波是横波。麦克斯韦预言了电磁波在真空中的传播速度等于光速c，赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波，人们为了纪念他，把频率的单位定为赫兹

??（2）电磁震荡

??震荡周期

??（3）电磁波的发射

???a、要有效地发射电磁波，电磁电路必须具有以下特点：第一，要有足够高的振荡频率；第二，振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去

???b、电磁波的发射和接收过程：调制（调频FM或调幅AM）???发射????传播????调谐?????接收?????解调（调幅波也叫检波）????获得声音或图象

???（4）电磁波谱

??a、按波长（减小）或频率（增大）的顺序，电磁波分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线

??b、无线电波用于通信和广播，微波炉的工作应用了电磁波中的微波。

??c、所有物体都会发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强；人的肉眼看不见红外线，但能够感受它

??d、可见光的波长在nm~nm之间，阳光是由各种色光组成的。天空为什么是亮的，因为大气把阳光向四面八方散射，由于波长较短的光比波长较长的光更容易被散射，所以天空看起来是蓝色的；大气对波长较短的光的吸收也比较强，傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光大部分被吸收掉了，剩下红色、橙光透过大气射入我们的眼睛，所以傍晚的阳光比较红。

??e、波长范围在5nm~nm之间的电磁波是紫外线；它具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质，因此可以利用它来灭菌消毒；许多物质在紫外线的照射下会发出荧光，根据这一点可以设计防伪措施。

??f、X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变；X射线能够穿透物质，可以用来检查人体内部器官；在工业上，利用它检查金属零件内部的缺陷；机场等地进行安全检查时，X射线能轻而易举地窥见箱内的物品

??g、波长最短的电磁波是γ射线，它具有很高的能量，它能破坏生命物质，可以摧毁病变的细胞，用来治疗某些癌症；它的穿透能力很强，也可用于探测金属部件内部的缺陷。