巖土工程師普通物理考試難點(diǎn)歸納(專業(yè)版)
【正文】 一個(gè)分子在兩次連續(xù)碰撞間自由運(yùn)動(dòng)所走過(guò)的平均路程叫做分子的平均自由程，以 表示； 和 的大小反映了分子間碰撞的頻繁程度。對(duì)理想氣體來(lái)說(shuō) (忽略分子本身大小 )，就是容器的容積。 聲波是機(jī)械波。 【重點(diǎn)、難點(diǎn)】 干涉、衍射、偏振的基本概念和基本規(guī)律的理解和對(duì)公式的靈活應(yīng)用，光的干涉和衍射條紋的分布規(guī)律，光程、光程差的概念及其計(jì)算。 【內(nèi)容講解】 一、光的干涉現(xiàn)象及相干條件 1．光的干涉現(xiàn)象 它是指因兩束光波相遇而引起光的強(qiáng)度重新分布的現(xiàn)象． 2．相干條件 兩束光波相遇產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件是： ① 頻率相同； ② 光矢量 (即電場(chǎng)強(qiáng)度矢量 E)的振動(dòng)方向相同； ③ 在相遇處兩束光的相位差恒 定． 為了實(shí)現(xiàn)相干光的干涉，還應(yīng)注意：兩相干光至相遇點(diǎn)的光程差不能太大，以不超過(guò)波列長(zhǎng)度 (即相干長(zhǎng)度 )為限；兩相干光的振幅不能相差太大，以保證干涉條紋明顯可辨． 3．獲得相干光的方法 激光光源是相干光源，激光是極好的相干光． 白熾燈、熒光燈、原子燈等都是非相干光源，也稱普通光源．利用普通光源獲得相干光的方法有兩種：一是分波陣面法，它是從同一波陣面分出兩束相干光而產(chǎn)生干涉，例如楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)等；二是分振幅法，它是利用薄膜的上、下表面對(duì)同一束光的反射、折射，將入射光的振幅分成幾部分，使 不同的反射光或折射光相遇而產(chǎn)生干涉，例如薄膜干涉等． 二、光程、光程差與半波損失 1．光程 光在某介質(zhì)中行進(jìn)的幾何路程 r與該介質(zhì)的折射率 的乘積 叫做光程．引入光程的概念，實(shí)質(zhì)上是把光在不同介質(zhì)中的傳播都折算為光在真空中的傳播，這對(duì)于討論光的干涉等問(wèn)題帶來(lái)許多方便． 七、惠更斯一菲涅耳原理 波面上任一點(diǎn)都可看作是新的振動(dòng)中心由它們發(fā)出子波．在空間某一點(diǎn) P的振動(dòng)是所有這些子波在該點(diǎn)的相干疊加．用此原理可定量解釋光的衍射現(xiàn)象． 八、干涉與衍射的區(qū)別 光的干涉是指兩束光或有限束光的疊加而言，而且在純干涉問(wèn)題中，每束光都按幾何光學(xué)的規(guī)律傳播，如牛頓環(huán)、劈尖干涉等均屬兩光束干涉． 光的衍射是光在空間中傳播時(shí)能繞過(guò)障礙物，而且產(chǎn)生明暗條紋的現(xiàn)象．在衍射現(xiàn)象中，光不再按幾何光學(xué)的直線傳播規(guī)律．實(shí)際上，楊氏雙縫干涉不是純干涉問(wèn)題，因?yàn)槊織l縫的光都是衍射光．根據(jù)惠更斯一菲涅耳原理，衍射現(xiàn)象是從同一波陣面上各點(diǎn)發(fā)出的無(wú)數(shù)個(gè)子波疊加時(shí)產(chǎn)生干涉的結(jié)果．從這個(gè)意義 上來(lái)看，衍射現(xiàn)象在本質(zhì)上也是干涉現(xiàn)象． 由于衍射是無(wú)限多個(gè)子波的疊加問(wèn)題，所以比起干涉問(wèn)題要復(fù)雜得多．嚴(yán)格地說(shuō)，要用微積分的方法來(lái)處理衍射問(wèn)題，但我們采用半波帶法，這既使運(yùn)算簡(jiǎn)化，又可獲得較為滿意的結(jié)果． 九、單縫夫瑯禾費(fèi)衍射及
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