高中物理4電磁波知識點總結(jié)

1、學習必備歡迎下載第二章第一節(jié)機械波的形成和傳播1.機械波的形成和傳播 (以繩波為例 )(1)繩上的各小段可以看做質(zhì)點 .(2)由于繩中各部分之間都有相互作用的彈力聯(lián)系著，先運動的質(zhì)點帶動后一個質(zhì)點的運動，依次傳遞，使振動狀態(tài)在繩上傳播.2.介質(zhì)能夠傳播振動的物質(zhì) .3.機械波(1)定義：機械振動在介質(zhì)中的傳播.(2)產(chǎn)生的條件要有引起初始振動的裝置，即波源. 要有傳播振動的 _介質(zhì) _.(3)機械波的特點前面質(zhì)點帶動后面質(zhì)點的振動，后面質(zhì)點重復前面質(zhì)點的振動，并且離波源越遠， 質(zhì)點的振動越 _滯后 _.各質(zhì)點振動周期都與波源振動_相同 _.介質(zhì)中每個質(zhì)點的起振方向都和波源的起振方向相同_.波傳

2、播的是振動 這種形式， 而介質(zhì)的每個質(zhì)點只在自己的平衡位置 附近振動， 并不隨波遷移 .波在傳播“振動”這種運動形式的同時，也在傳遞能量 ，而且可以傳遞信息 _.1.波的分類橫波和縱波.按介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向的關(guān)系不同，常將波分為2.橫波(1)定義：介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向垂直的波 .(2)標識性物理量最高 處 . (質(zhì)點振動位移正向最大處)波峰：凸起來的波谷：凹下去的最低 處 . (質(zhì)點振動位移負向最大處)3.縱波(1)定義：介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向平行的波.(2)標識性物理量密部：介質(zhì)中質(zhì)點分布密集的部分 .疏部：介質(zhì)中質(zhì)點分布稀疏 的部分 .4.簡諧波如

3、果傳播的振動是簡諧運動，這種波叫做簡諧波.波動過程中介質(zhì)中各質(zhì)點的運動規(guī)律（ 1）質(zhì)點的“守位性” ：機械波向外傳播的只是振動的形式和能量，質(zhì)點只在各自的平衡位置附近震動，并不隨波遷移。（ 2） “相同性”：介質(zhì)中各質(zhì)點均做受迫振動，各質(zhì)點振動的周期和頻率與波源振動的周期和頻率相同，而且各質(zhì)點開始振動的方向也相同，即各質(zhì)點的起振方向相同。（ 3）“滯后性”：離波源近的質(zhì)點帶動離波源遠的質(zhì)點依次振動，即離波源近的質(zhì)點振動開始越早，離波源越遠的質(zhì)點振動開始越晚。波動過程中介質(zhì)中各質(zhì)點的振動周期都與波源的振動周期相同，其運動特點可用三句話來描述：(1)先振動的質(zhì)點帶動后振動的質(zhì)點；(2)后振動的質(zhì)點

4、重復前面質(zhì)點的振動；(3)后振動的質(zhì)點的振動狀態(tài)落后于先振動的質(zhì)點.概括起來就是“帶動、重復、落后”.已知 波的傳播方向，可以判斷各質(zhì)點的振動方向，反之亦然.判斷方法一：帶動法由波的形成原理可知，后振動的質(zhì)點總是重復先振動質(zhì)點的運動，若已知波的傳播方向而判斷質(zhì)點振動方向時，可在波源一側(cè)找與該質(zhì)點距離較近的前一質(zhì)點，如果前一質(zhì)點在該質(zhì)點下方，則該質(zhì)點將向下運動(力求重復前面質(zhì)點的運動 )，否則該質(zhì)點向上運動.判斷方法二：上下坡法如圖 5 所示，沿波的傳播方向， “上坡” 的質(zhì)點向下振動，如 A、D、E；“下坡”的質(zhì)點向上振動，如B、C、F、 G、 H.判斷方法三：同側(cè)法如圖 6 所示，波形圖上表

5、示傳播方向和振動方向的箭頭在圖像同側(cè).第二節(jié)波速與波長、頻率的關(guān)系學習必備歡迎下載1.波長(1)定義： 沿波的傳播方向，任意兩個相鄰的同相振動 (也稱振動步調(diào)完全一致 ) 的質(zhì)點之間的距離 (包含 一個 “完整的波” )，叫做波的波長，常用表示 .(2)橫波中任意兩個相鄰 的波峰或波谷之間的距離就是橫波的波長.縱波中任意兩個相鄰的密部或疏部之間的距離就是縱波的波長.2.振幅(1) 定義：在波動中，各質(zhì)點離開平衡位置的最大位移，即其振動的振幅，也稱為波的振幅 .(2)波的振幅大小是波所傳播能量大小 的直接量度 .3.頻率(1)定義：波在傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點振動的頻率都相同 ，這個頻率被稱為波的

6、頻率 .(2)波的頻率等于波源 振動的頻率，與介質(zhì)的種類無關(guān) .(3)頻率與周期的關(guān)系： f_ _或 f·T 1 .1.波速：機械波在介質(zhì)中的傳播速度 .(1)波速等于波長和頻率的乘積 .(2)經(jīng)過一個周期，振動在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長(3)波速等于波長和頻率的乘積這一關(guān)系雖從機械波得到，但對其他形式的波（電磁波、光波）也成立2.波速的決定因素：由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定.3.波速、波長、周期(頻率 )的關(guān)系 ： v _ _或 v f .4.波長、頻率和波速的決定因素(1)波速由介質(zhì)決定，與波的頻率、波長無關(guān).(2)周期和頻率取決于波源，而與 v、 無直接關(guān)系 .(3)波長由 波速

7、和 頻率 共同決定 .波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)， 波的頻率不變， 由于波速的變化，波長也將隨之變化 .(1)1 和 9、 2 和 10、3 和 11每兩個點的振動是完全相同的，只是后一質(zhì)點比前一質(zhì)點晚振動一個周期.(2)1 和 9、 2 和 10、 3 和 11每兩個點到平衡位置的距離是相等如圖 2 所示為一列向右傳播的機械波，當波源1 開始振動一個周期時，質(zhì)點振動 . 再過一個周期，波將傳播到17 質(zhì)點9 剛好要開始第三節(jié)1.波形圖若以橫坐標 x 表示在波的傳播方向上各質(zhì)點的 平衡位置，縱坐標 y 表示 該時刻各個質(zhì)點偏離平衡位置的位移，規(guī)定位移的方向向上為正值，向下為負值，則在 xOy

8、 坐標平面上，描出該時刻各質(zhì)點的位置 (x，y)，用平滑曲線將各點連接起來， 就得到這一時刻橫波的圖像.波的圖像有時也稱為波形圖，簡稱波形.2.正弦波：波形圖是正弦曲線的波，又稱為正弦波.3.圖像的物理意義直觀地表明了離波源不同距離的各振動質(zhì)點在某一時刻的_位置學習必備歡迎下載波的圖像和振動圖像的比較一、波的圖像的理解和應用由波的圖像可獲取的信息1.直接讀出波長.若已知波速，可計算出周期、頻率.或已知周期、頻率可計算出波速.2.直接讀出該時刻各質(zhì)點的位移，間接判斷回復力、加速度情況.3.介質(zhì)中各質(zhì)點的振幅.4.已知波的傳播方向，可知質(zhì)點的振動方向；已知質(zhì)點的振動方向，可知波的傳播方向.二、波的

9、圖像的畫法1.特殊點法先找出兩點 (平衡位置、波峰或波谷等特殊點)并確定其運動方向，然后確定經(jīng)t 時間后這兩點所達到的位置，最后按正弦規(guī)律畫出新的波形.該法適用于t n(n 1,2,3 )的情況 .2.波形平移法在已知波的傳播速度的情況下，由x vt 可得經(jīng)t 時間后波向前移動的距離x，把圖像沿傳播方向平移x 即得到相對應的圖像 .三、波的圖像與振動圖像的比較1.波的圖像描述的是介質(zhì)中的“各質(zhì)點”在“某一時刻”離開平衡位置的位移；而振動圖像描述的是“一個質(zhì)點”在“各個時刻”離開平衡位置的位移.2.橫、縱坐標所表示的物理量：波的圖像中的橫坐標x 表示介質(zhì)中各個振動質(zhì)點的平衡位置，縱坐標 y 表示

10、各個振動質(zhì)點在某時刻的位移；振動圖像的橫坐標t 表示一個振動質(zhì)點振動的時間，縱坐標y 表示這個質(zhì)點振動時各個不同時刻的位移.四、波的多解問題1.波具有時間和空間的周期性，傳播具有雙向性，所以關(guān)于波的問題更容易出現(xiàn)多解.造成多解的主要因素有：(1)時間間隔t 與周期 T 的關(guān)系不明確；(2)波的傳播距離x 與波長 的關(guān)系不明確；(3)波的傳播方向不確定.2.在解決波的問題時， 對題設(shè)條件模糊、 沒有明確說明的物理量， 一定設(shè)法考慮其所有的可能性：(1)質(zhì)點達到最大位移處，則有正向和負向最大位移兩種可能；(2)質(zhì)點由平衡位置開始振動，則有起振方向相反的兩種可能；(3)只告訴波速不指明波的傳播方向，

11、應考慮沿兩個方向傳播的可能；(4)只給出兩時刻的波形，則有多次重復出現(xiàn)的可能.學習必備歡迎下載第四節(jié)惠更斯原理波的反射和折射2.波的折射(1)定義：波在傳播過程中，從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，波傳播的方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫做波的折射 .(2)折射定律波在介質(zhì)中發(fā)生折射時，入射線、法線、折射線(即折射波線 )在_同一平面內(nèi)內(nèi)，入射線與折射線分別位于法線 兩側(cè)，入射角的正弦值與折射角的正弦值之比等于波在第一種介質(zhì)中的傳播速度跟波在第二種介質(zhì)中的_傳播速度 _之比 .對給定的兩種介質(zhì)，該比值為常數(shù) .v 1sini 1(3)結(jié)論v 2 sinr = 2當 v1 v2 時， ir，折射線偏向 法線.當

12、v1 v2 時， ir，折射線偏離 法線.當垂直界面入射 (i 0)時， r 0，傳播方向不變，是折射中的特殊情況.特別提醒(1)頻率 (f)由波源決定，故無論是反射波還是折射波都與入射波的頻率相等，即與波源的振動頻率相同 .(2)波速 (v)由介質(zhì)決定， 故反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳播，波速不變，折射波與入射波在不同種介質(zhì)中傳播，波速變化.(3)據(jù) v f知，波長與波速和頻率有關(guān)，反射波與入射波，頻率相同，波速相同，故波長相同，折射波與入射波在不同介質(zhì)中傳播，頻率相同，波速不同，故波長不同.1.回聲測距(1)當聲源不動時，聲波遇到了靜止的障礙物會返回來繼續(xù)傳播，反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳

13、播速度相同，因此，入射波和反射波在傳播距離一樣的情況下，用的時間相等，設(shè)經(jīng)過時間t 聽到回聲，則聲源距障礙物的距離為s v 聲.(2)當聲源以速度v 向靜止的障礙物運動或障礙物以速度v 向靜止的聲源運動時，聲源發(fā)聲時障礙物到聲源的距離為s (v 聲 v).(3)當聲源以速度v 遠離靜止的障礙物或障礙物以速度v 遠離聲源時，聲源發(fā)聲時障礙物到聲源的距離為s (v 聲 v).2.超聲波定位蝙蝠能發(fā)出超聲波，超聲波遇到障礙物或捕食目標時會被反射回來，蝙蝠就依據(jù)接收到的反射回來的超聲波來確定障礙物或目標位置，從而確定飛行方向 .另外海豚、雷達也是利用波的反射來定位和測速的 .第五節(jié) 第六節(jié) 波的干涉衍

14、射 多普勒效應1.波的疊加原理在幾列波傳播的重疊區(qū)域內(nèi)，質(zhì)點要同時參與由幾列波引起的振動，質(zhì)點的總位移等于各列波單獨存在時在該處引起的振動位移的矢量和.2.理解(1) 如果介質(zhì)中某些質(zhì)點處于兩列波波峰與波峰、波谷與波谷相遇處，則振動加強(填“加強”或“減弱” )，合振幅將 增大 (填“增大”“不變”或“減小” ).(2) 如果質(zhì)點處于波峰與波谷相遇處，則振動減弱(填“加強”或“減弱”)，合振幅減小(填“增大” “不變”或“減小” ).1.波的干涉：頻率的兩列波疊加，使介質(zhì)中某些區(qū)域的質(zhì)點振動始終加強，另一些區(qū)域的質(zhì)點振動始終減弱，并且這兩種區(qū)域互相間隔、 位置 不變 . 這種穩(wěn)定的疊加現(xiàn)象(圖

15、樣 )叫做波的干涉 .2.產(chǎn)生干涉的一個必要條件是兩列波的頻率必須相同 .學習必備歡迎下載3.波的干涉現(xiàn)象是在特殊條件下波的疊加. 一切波只要滿足一定條件都能發(fā)生干涉現(xiàn)象. 能發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩個波源稱為相干波源4.加強點 (區(qū) )和減弱點 (區(qū) )(1)加強點：質(zhì)點振動的振幅等于兩列波的振幅之和，A _A1+A2_.(2)減弱點：質(zhì)點振動的振幅等于兩列波的振幅之差，A _，若兩列波振幅相同，質(zhì)點振動的合振幅就等于零.5.干涉圖樣及其特征(1)干涉圖樣：如圖2 所示 .(2)特征加強區(qū)始終加強，減弱區(qū)始終減弱(加強區(qū)與減弱區(qū)不隨時間變化 ).振動加強的點和振動減弱的點始終在以振源的頻率振動，其振

16、幅不變 (若是振動減弱點， 振幅小 )，但其位移隨時間發(fā)生變化.加強區(qū)與減弱區(qū)互相間隔且位置固定不變.對干涉理解干涉圖樣的特點：(1) 兩列頻率相同的波疊加，振動加強點始終加強，振動減弱點始終減弱。(2)振動加強點和振動減弱點是間隔出現(xiàn)的。(3) 振動加強點是指振幅較大的點，振幅為兩列波振幅之和，振動幅度大，但是位移可以為0，振動減弱點振幅為兩列波振幅之差，振動幅度小， 若兩列波振幅相同振動減弱點振幅為 0，則保持靜止不動。 (4)干涉圖樣中， 不只有振動加強的質(zhì)點和振動減弱的質(zhì)點。1.波的衍射波能夠繞到障礙物的后面?zhèn)鞑サ默F(xiàn)象.2.波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件當縫的寬度或障礙物的尺寸大小與波長相差

17、不多或比波長小時，就能看到明顯的衍射現(xiàn)象 .3.波的衍射的普遍性一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象.1.衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都可以發(fā)生衍射.2.波的衍射總是存在的，只有“明顯”與“不明顯”的差異，“障礙物或孔的尺寸比波長小或跟波長差不多”只是發(fā)生明顯衍射的條件.3.波傳到小孔 (障礙物 )時，小孔 (障礙物 )仿佛一個新波源， 由它發(fā)出與原來同頻率的波在孔(障礙物 )后傳播，就偏離了直線方向.因此，波的直線傳播只是在衍射不明顯時的近似情況.多普勒效應1.定義：當觀測者和波源之間有相對運動時，觀測者測得的頻率與波源頻率不同 .2.成因(1)波源 S 與觀測者A 相對于介質(zhì)都靜止時，觀測者單位時間內(nèi)接收到的完整波的數(shù)目與單位時間內(nèi)波源發(fā)出的相同，所以，觀測者接收到的頻率和波源的振動頻率相同(2)當觀測者與波源兩者相互接近時，觀測者在單位時間內(nèi)接收到的完整波的數(shù)目增多，接收到的頻率將大于波源振動的頻率.(3)當觀測者與波源兩者相互遠離時，觀測者在單位時間內(nèi)接收到的完整波的數(shù)目減少，接收到的頻率將小于波源振動的頻率.3.應用學習必備歡迎下載(1) 測量心臟血流速度； (2) 測定人造衛(wèi)星位置的變化；(3)測定流體流速； (4)檢查車速； (5)判斷遙遠的天體相對于地球的運動速度.1.多普勒效應是波共有的特征，不僅機械波，光波和電磁波也都會發(fā)生多普勒效應2