高中物理選修3-4知識點
高中物理選修3-4知識點
我們在高中要進行物理學習，那么選修3-4知識點有哪些呢?下面是學習啦小編給大家?guī)淼母咧形锢磉x修3-4知識點，希望對你有幫助。
高中物理選修3-4知識點(一)
1.多普勒效應：由于波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻率變化的現(xiàn)象叫做多普勒效應。是奧地利物理學家多普勒在1842年發(fā)現(xiàn)的。
2.多普勒效應的成因：聲源完成一次全振動，向外發(fā)出一個波長的波，頻率表示單位時間內(nèi)完成的全振動的次數(shù)，因此波源的頻率等于單位時間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個數(shù)，而觀察者聽到的聲音的音調(diào)，是由觀察者接受到的頻率，即單位時間接收到的完全波的個數(shù)決定的。
3.多普勒效應是波動過程共有的特征，不僅機械波，電磁波和光波也會發(fā)生多普勒效應。
4.多普勒效應的應用:
?、佻F(xiàn)代醫(yī)學上使用的胎心檢測器、血流測定儀等有許多都是根據(jù)這種原理制成。
?、诟鶕?jù)汽笛聲判斷火車的運動方向和快慢，以炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈的飛行方向等。
?、奂t移現(xiàn)象：在20世紀初，科學家們發(fā)現(xiàn)許多星系的譜線有“紅移現(xiàn)象”，所謂“紅移現(xiàn)象”，就是整個光譜結構向光譜紅色的一端偏移，這種現(xiàn)象可以用多普勒效應加以解釋：
由于星系遠離我們運動，接收到的星光的頻率變小，譜線就向頻率變小(即波長變大)的紅端移動?？茖W家從紅移的大小還可以算出這種遠離運動的速度。這種現(xiàn)象，是證明宇宙在膨脹的一個有力證據(jù)。
高中物理選修3-4知識點(二)
光的全反射;光導纖維
全反射現(xiàn)象：當光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時,折射角大于入射角。當入射角增大到某一角度時,折射角等于90°，此時，折射光完全消失入射光全部反回原來的介質(zhì)中，這種現(xiàn)象叫做全反射。
臨界角：
①定義:光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時,折射角等于90°時的入射角，叫做臨界角
?、谂R界角的計算:
光導纖維：當光線射到光導纖維的端面上時，光線就折射進入光導纖維內(nèi)，經(jīng)內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生多次全反射后，從光導纖維的另一端面射出，而不從外套散逸,故光能損耗極小。
光的干涉
(1)產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生干涉現(xiàn)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(chǎn)生雙縫干涉圖樣?
這時在屏上將會出現(xiàn)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(chǎn)生干涉，此時屏上將出現(xiàn)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(xiàn)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(diào)制的，所以原來亮的地方不會變暗。
?、垭p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(chǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)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。
高中物理選修3-4知識點(三)
光的折射定律;折射率
光的折射定律，也叫斯涅耳定律：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比.如果用n12來表示這個比例常數(shù)
折射率：光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時，雖然入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數(shù)n，但是對不同的介質(zhì)來說，這個常數(shù)n是不同的.這個常數(shù)n跟介質(zhì)有關系，是一個反映介質(zhì)的光學性質(zhì)的物理量，我們把它叫做介質(zhì)的折射率。
定義式：
光從真空射入某種介質(zhì)時的折射率，叫做該種介質(zhì)的絕對折射率，也簡稱為某種介質(zhì)的折射率。
薄膜干涉原理
?、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(chǎn)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(zhì)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(xiàn)波峰與波谷相疊加，實現(xiàn)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(chǎn)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。
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