高中物理選修3-4復習資料總結
高中物理選修3-4復習資料總結
選修3-4是高中物理的重點內容，學生需要做好相關復習工作，下面是學習啦小編給大家?guī)淼母咧形锢磉x修3-4復習資料，希望對你有幫助。
高中物理選修3-4復習資料(一)
1、機械振動：
物體(或物體的一部分)在某一中心位置兩側來回做往復運動，叫做機械振動。機械振動產生的條件是：
?、倩貜土Σ粸榱?
?、谧枇苄?。使振動物體回到平衡位置的力叫做回復力，回復力屬于效果力，在具體問題中要注意分析什么力提供了回復力。
2、簡諧振動：
在機械振動中最簡單的一種理想化的振動。對簡諧振動可以從兩個方面進行定義或理解：
?、傥矬w在跟位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的回復力作用下的振動，叫做簡諧振動。
?、谖矬w的振動參量，隨時間按正弦或余弦規(guī)律變化的振動，叫做簡諧振動，
3、描述振動的物理量
研究振動除了要用到位移、速度、加速度、動能、勢能等物理量以外，為適應振動特點還要引入一些新的物理量。
⑴位移x：由平衡位置指向振動質點所在位置的有向線段叫做位移。位移是矢量，其最大值等于振幅。
?、普穹鵄：做機械振動的物體離開平衡位置的 最大距離叫做振幅，振幅是標量，表示振動的強弱。振幅越大表示振動的機械能越大，做簡揩振動物體的振幅大小不影響簡揩振動的周期和頻率。
?、侵芷赥：振動物體完成一次余振動所經歷的時間叫做周期。所謂全振動是指物體從某一位置開始計時，物體第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振動。
?、阮l率f：振動物體單位時間內完成全振動的次數。
?、山穷l率ω：角頻率也叫角速度，即圓周運動物體單位時間轉過的弧度數。引入這個參量來描述振動的原因是人們在研究質點做勻速圓周運動的射影的運動規(guī)律時，發(fā)現質點射影做的是簡諧振動。因此處理復雜的簡諧振動問題時，可以將其轉化為勻速圓周運動的射影進行處理，這種方法高考大綱不要求掌握。
周期、頻率、角頻率的關系是：
?、氏辔唬罕硎菊駝硬秸{的物理量。
4、研究簡諧振動規(guī)律的幾個思路：
?、庞脛恿W方法研究，受力特征：回復力F =- kx;加速度，簡諧振動是一種變加速運動。在平衡位置時速度最大，加速度為零;在最大位移處，速度為零，加速度最大。
?、朴眠\動學方法研究：簡諧振動的速度、加速度、位移都隨時間作正弦或余弦規(guī)律的變化，這種用正弦或余弦表示的公式法在高中階段不要求學生掌握。
⑶用圖象法研究：熟練掌握用位移時間圖象來研究簡諧振動有關特征是本章學習的重點之一。
?、葟哪芰拷嵌冗M行研究：簡諧振動過程，系統(tǒng)動能和勢能相互轉化，總機械能守恒，振動能量和振幅有關。
5、簡諧運動的表達式：
6、簡諧運動圖象描述振動的物理量
(1)直接描述量：
?、僬穹鵄;②周期T;③任意時刻的位移t.
(2)間接描述量：
(3)從振動圖象中的x分析有關物理量(v，a，F)
簡諧運動的特點是周期性。在回復力的作用下，物體的運動在空間上有往復性，即在平衡位置附近做往復的變加速(或變減速)運動;
在時間上有周期性，即每經過一定時間，運動就要重復一次。我們能否利用振動圖象來判斷質點x，F，v，a的變化，它們變化的周期雖相等，但變化步調不同，只有真正理解振動圖象的物理意義，才能進一步判斷質點的運動情況。
小結：①簡諧運動的圖象是正弦或余弦曲線，與運動軌跡不同。②簡諧運動圖象反應了物體位移隨時間變化的關系。③根據簡諧運動圖象可以知道物體的振幅、周期、任一時刻的位移。
高中物理選修3-4復習資料(二)
1、光的干涉
(1)產生穩(wěn)定干涉的條件：只有兩列光波的頻率相同，位相差恒定，振動方向一致的相干光源，才能產生光的干涉。由兩個普通獨立光源發(fā)出的光，不可能具有相同的頻率，更不可能存在固定的相差，因此，不能產生干涉現象。
(2)條紋寬度(或條紋間距) 相鄰兩條亮(暗)條紋的間距Δx為：
上式說明，兩縫間距離越小、縫到屏的距離越大，光波的波長越大，條紋的寬度就越大。當實驗裝置一定，紅光的條紋間距最大，紫光的條紋間距最小。這表明不同色光的波長不同，紅光最長，紫光最短。
幾個問題：
?、僭陔p縫干涉實驗中，如果用紅色濾光片遮住一個狹縫S1，再用綠濾光片遮住另一個狹縫S2，當用白光入射時，屏上是否會產生雙縫干涉圖樣?
這時在屏上將會出現紅光單縫衍射光矢量和綠光單縫衍射光矢量振動的疊加。由于紅光和綠光的頻率不同，因此它們在屏上疊加時不能產生干涉，此時屏上將出現混合色二單縫衍射圖樣。
?、谠陔p縫干涉實驗中，如果遮閉其中一條縫，則在屏上出現的條紋有何變化?原來亮的地方會不會變暗?
如果遮住雙縫其中的一條縫，在屏上將由雙縫干涉條紋演變?yōu)閱慰p衍射條紋，與干涉條紋相比，這時單縫衍射條紋亮度要減弱，而且明紋的寬度要增大，但由于干涉是受衍射調制的，所以原來亮的地方不會變暗。
③雙縫干涉的亮條紋或暗條紋是兩列光波在光屏處疊加后加強或抵消而產生的，這是否違反了能量守恒定律?
暗條紋處的光能量幾乎是零，表明兩列光波疊加，彼此相互抵消，這是按照光的傳播規(guī)律，暗條紋處是沒有光能量傳到該處的原因，不是光能量損耗了或轉變成了其它形式的能量。同樣，亮條紋處的光能量比較強，光能量增加，也不是光的干涉可以產生能量，而是按照波的傳播規(guī)律到達該處的光能量比較集中。雙縫干涉實驗不違反能量守恒定律。
(3)薄膜干涉及其應用
(1)原理
?、俑缮娣z查精密部件的表面
取一個透明的標準樣板，放在待檢查的部件表面并在一端墊一薄片，使樣板的平面與被檢查的平面間形成一個楔形空氣膜，用單色光從上面照射，入射光從空氣層的上下表面反射出兩列光形成相干光，從反射光中就會看到干涉條紋，如圖2-3甲所示。
如果被檢表面是平的，那么空氣層厚度相同的各點就位于一條直線上，產生的干涉條紋就是平行的(如圖2-3乙);
如果觀察到的干涉條紋如圖2-3丙所示，A、B處的凹凸情況可以這樣分析：由丙圖知，P、Q兩點位于同一條亮紋上，故甲圖中與P、Q對應的位置空氣層厚度相同。由于Q位于P的右方(即遠離楔尖)，如果被檢表面是平的，Q處厚度應該比P處大，所以，只有當A處凹陷時才能使P與Q處深度相同。同理可以判斷與M對應的B處為凸起。
?、谠鐾改?/p>
是在透鏡、棱鏡等光學元件表面涂的一層氟化鎂薄膜。當薄膜的兩個表面上反射光的路程差等于半個波長時，反射回來的光抵消。從而增強了透射光的強度。顯然增透膜的厚度應該等于光在該介質中波長的1/4。
由能量守恒可知，入射光總強度=反射光總強度+透射光總強度。光的強度由光的振幅決定。
當滿足增透膜厚度時，兩束反射光恰好實現波峰與波谷相疊加，實現干涉相消，使其合振幅接近于零，即反射光的總強度接近于零，從總效果上看，相當于光幾乎不發(fā)生反射而透過薄膜，因而大大減少了光的反射損失，增強了透射光的強度。
增透膜只對人眼或感光膠片上最敏感的綠光起增透作用。當白光照到(垂直)增透膜上，綠光產生相消干涉，反射光中綠光的強度幾乎是零。這時其他波長的光(如紅光和紫光)并沒有被完全抵消。因此，增透膜呈綠光的互補色——淡紫色。
光的衍射
⑴現象：
?、賳慰p衍射
a.單色光入射單縫時，出現明暗相同不等距條紋，中間亮條紋較寬，較亮兩邊亮條紋較窄、較暗;
b.白光入射單縫時，出現彩色條紋。
?、趫A孔衍射：光入射微小的圓孔時，出現明暗相間不等距的圓形條紋
?、鄄此闪涟?光入射圓屏時，在園屏后的影區(qū)內有一亮斑
?、乒獍l(fā)生衍射的條件:障礙物或孔的尺寸與光波波長相差不多，甚至此光波波長還小時，出現明顯的衍射現象
光的偏振
自然光：從普通光源直接發(fā)生的天然光是無數偏振光的無規(guī)則集合，所以直接觀察時不能發(fā)現光強偏于一定方向。這種沿著各個方向振動的光波的強度都相同的光叫自然光;
太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向的平面內沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光波強度都相同，這種光都是自然光。
自然光通過第一個偏振片P1(叫起偏器)后，相當于被一個“狹縫”卡了一下，只有振動方向跟“狹縫”方向平行的光波才能通過。
自然光通過偏振片Pl后雖然變成了偏振光，但由于自然光中沿各個方向振動的光波強度都相同，所以不論晶片轉到什么方向，都會有相同強度的光透射過來。再通過第二個偏振片P2(叫檢偏器)去觀察就不同了;不論旋轉哪個偏振片，兩偏振片透振方向平行時，透射光最強，兩偏振片的透振方向垂直時，透射光最弱。
光的偏振現象在技術中有很多應用.例如拍攝水下的景物或展覽櫥窗中的陳列品的照片時，由于水面或玻璃會反射出很強的反射光，使得水面下的景物和櫥窗中的陳列品看不清楚，攝出的照片也不清楚。
如果在照相機鏡頭上加一個偏振片，使偏振片的透振方向與反射光的偏振方向垂直，就可以把這些反射光濾掉，而攝得清晰的照片;此外，還有立體電影、消除車燈眩光等等。
高中物理選修3-4復習資料(三)
(一)麥克斯韋電磁場理論
1、電磁場理論的核心之一：變化的磁場產生電場
在變化的磁場中所產生的電場的電場線是閉合的(渦旋電場)
理解：
①均勻變化的磁場產生穩(wěn)定電場;
?、诜蔷鶆蜃兓拇艌霎a生變化電場。
2、電磁場理論的核心之二：變化的電場產生磁場
麥克斯韋假設:變化的電場就像導線中的電流一樣,會在空間產生磁場,即變化的電場產生磁場
理解：
①均勻變化的電場產生穩(wěn)定磁場;
?、诜蔷鶆蜃兓碾妶霎a生變化磁場。
(二)電磁波
1、電磁場：如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場,那么這個變化的電場就在它周圍空間產生周期性變化的磁場;這個變化的磁場又在它周圍空間產生新的周期性變化的電場,變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系著的,形成不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場。
這個過程可以用下圖表達：
2、電磁波：電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播就是電磁波。
3、電磁波的特點：
(1)電磁波是橫波,電場強度E 和磁感應強度 B按正弦規(guī)律變化,二者相互垂直,均與波的傳播方向垂。
(2)電磁波可以在真空中傳播,速度和光速相同。
(3)電磁波具有波的特性。
(三)赫茲的電火花
赫茲觀察到了電磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等現象，他還測量出電磁波和光有相同的速度.這樣赫茲證實了麥克斯韋關于光的電磁理論，赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波。
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