物理高中选择性必修一知识总结归纳思维导图

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特征

振动加强点

振动减弱点

一旦有卫星经过跟中转的上空，地面接收到的信号频率就会先增大后减小。天文学家将来自星球的光谱与地球上相同元素的光谱进行比较，发现星球光谱的频率几乎都变小，说明星球正在远离地球。

当声源与接收体（即探头和反射体）之间有相对运动时，回声的频率有所改变，此种频率的变化被称为频移.经自相关技术进行多普勒信号处理，把频移与血流信号对应起来，因而可以通过处理频移信号建立彩色多普勒超声（简称彩超）血流图像.彩超在临床上被誉为“非创伤性血管造影”.现代医学更是发展了三维动态显示的彩超和随时间变化的动态显示的四维彩超.

光导纤维一般由折射率较大的玻璃内芯和折射率较小的外层透明介质组成。实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径在几微米到100微米之间，外层包上折射率比它小的材料，再把若干根光纤集成一束，制成光缆，进一步提高了光纤的强度。

全反射是光导纤维的基本工作原理。光在光纤内传播时，由光密介质射入到光疏介质，若入射角i≥C（临界角），光就会在光纤内不断发生全反射。

设光导纤维的折射率为n，入射光线的入射角为，若进入端面的折射光线传到侧面时恰好发生全反射则有,,.由以上上式可得。由图可知当增大时，增大，而从光导纤维射向空气中光线的入射角θ减小，当=90°时，若θ=C，则所有进入光导纤维中的光线都能发生全反射，即有，解得n=。以上是光从光导纤维射向真空时得到的折射率。由于光导纤维包有外套，外套的折射率比真空的折射率大，因此光导纤维的折射率要比大一些。

医学上用来检查人体消化道的内窥镜，就利用了许多光纤组合成的光缆。

光纤通信就是利用光纤传递信息的，其优点是：容量大，衰减小，抗干扰性强。

①两列相干光波到达明条纹的位置的路程差Δr是波长的整数倍，即满足：

②两列相干光波到达暗条纹的位置的路程差Δr是半波长的奇数倍，即满足：

③若两列光波在绝对折射率为n的介质中传播，则两列光波到达明（暗）干涉条纹处的路径与绝对折射率的乘积的差值叫作光程差。

双缝干涉中明暗条纹的判断方法：判断屏上某点为亮条纹还是暗条纹要看该点到两个光源(双缝)的路程差(光程差)与波长的比值。

干涉图样

入射光经薄膜上表面反射后得第一束光，折射光经薄膜下表面反射,又经上表面折射后得第二束光，这两束光在薄膜的同侧，由同一入射振动分出,是相干光,属分振幅干涉。

1.肥皂泡：由于重力的作用，膜的上部到下部呈现①彩色楔形和②水平干涉条纹③应该从光源一侧观察

2.测量工件

3.牛顿环

4.镜头增透膜：d=（n为膜的折射率）增加透射，减少反射

(1)先将光源、遮光简依次放于光具座上，如图所示,调整光源的高度,使它发出的一束光沿着遮光筒的轴线把屏照亮。

(2)将单缝和双缝安装在光具座上,使光源、单缝及双缝三者的中心位于遮光筒的轴线上并注意使双缝与单缝相互平行,在遮光筒有光屏一端安装测量头，如图所示,调整分划板位置到分划板中心刻线位于光屏中央

(1)调节单缝的位置，使单缝和双缝间距离保持在5~10cm,使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上，这时通过测量头上的目镜观察干涉条纹,若干涉条纹不清晰,可通过遮光筒上的调节长杆轻轻拨动双缝,即可使干涉条纹清晰明亮。在屏上就会看到白光的双缝干涉图样。

(2)将红色(或绿色)滤光片放置在单缝前面,通过目镜可看到单色光的双缝干涉条纹。

(3)在光源及单缝之间加上一凸透镜，调节光源及单缝的位置,使光源灯丝成像于单缝上可提高双缝干涉条纹的亮度,使条纹更加清晰,如图所示。

1.转动手轮，使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,记下手轮上的读数 ，转动手轮使分划板中心刻线移动至另一条亮条纹的中央,记下此时手轮上的读数 并记下两次测量的条纹数 n,则相邻两亮条纹间距Δx=

2.用刻度尺测量双缝到光屏的距离 l(双缝间距d是已知的)。

3.将测得的l、Δx 代入求出光的波长λ

4.多次重复上述步骤,求出波长的平均值

5.换用不同的滤光片,重复上述实验。

1.测双缝到屏的距离l带来的误差，可通过选用毫米刻度尺,进行多次测量求平均值的办法减小误差。

2.测条纹间距 Δx带来的误差

(1)干涉条纹没有调到最清晰的程度。

(2)分划板刻线与干涉条纹不平行,中心刻线没有恰好位于条纹中心。

(3)测量多条亮条纹间距离时读数不准确。

1.放置单缝和双缝时,必须使缝平行。

2.要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上。

3.测量头的中心刻线要对着亮(或暗)条纹的中心4.要多测几条亮条纹(或暗条纹)中心间的距离,再求 Δx。

5.照在光屏上的像很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致,干涉条纹不清晰一般是因为单缝与双缝不平行

中央条纹最亮，越向两边越暗，条纹间距不等，中央条纹最宽，两边条纹宽度变窄。

缝变窄通过的光变少，而光分布的范围更宽，所以亮条纹的亮度降低。

中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关。入射光波长越大，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。

用白光做单缝衍射时，中央亮条纹是白色的，两边是彩色条纹，中央亮条纹仍然最宽最亮。

如图甲所示，当挡板AB上的圆孔较大时，光屏上出现图乙所示的圆形亮斑（光的直线传播）；减小圆孔，光屏上出现光源的像（小孔成 像）；当圆孔很小时，光屏上出现图丙所示的亮、暗相间圆环（衍射图样）。

圆孔衍射的图样特征：

偏振光的产生方式：

通过P的是偏振光

振动方向与透射方向垂直的光不能透过

①存在一夹缝，当夹缝在竖直方向，机械横波能通过夹缝

②当夹缝放在水平方向，横波则不通过夹缝

偏振光眼镜可以有效的衰减进入眼睛的光强，保护眼睛，避免意外发生

照相机镜头前装一片偏振滤光片，会起到有效地减弱水面、玻璃面反射光的作用，从而获得清晰的照片。光的偏振现象有很多应用，如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里陈列物的照片时，由于水面或玻璃表面的反射光的干扰，常使景象不清楚，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，就可使反射来的偏振光不能进入照相机内，从而可拍出清晰的照片。故人们把偏振滤光片叫做摄像机的“门卫”。

偏振片在汽车挡风玻璃上的应用偏振片-汽车司机的福音。在夜间行车时，迎面开来的车灯眩光常常使司机看不清路面，容易发生事故。如果在每辆车灯玻璃上和司机座椅前面的挡风玻璃上安装一片偏振片，并使它们的透振方向跟水平方向成45°角，就可以解决这一问题。从对面车灯射来的偏振光，由于振动方向跟司机座椅前挡风玻璃偏振片的透振方向垂直，所以不会射进司机眼里。而从自己的车灯射出去的偏振光，由于振动方向跟自己的挡风玻璃上的偏振片的透振方向相同，所以司机仍能看清自己的车灯照亮的路面和物体。

⚠️动碰静模型

非完全碰撞

完全非弹性碰撞(黏在一起)

动量守恒定律的验证。

体会将不易测量的物理量转换为易测量的物理量的实验设计思想。

斜槽轨道、半径相等的钢球和玻璃球、白纸、复写纸、小铅锤、天平（附砝码）、毫米刻度尺。

本实验用两个大小相同但质量不等的小球的碰撞来验证动量守恒定律。让一个质量较大的小球从斜槽上滚下来，跟放在斜槽末端的另一个质量较小的小球发生碰撞（正碰）。设两个小球的质量分别为和。碰撞前，质量为的人射球的速度是，质量为的被碰小球静止。两个小球碰撞前的总动量是。碰撞后，入射小球的速度是，被碰小球的速度是两个小球碰撞后的总动量是。根据动量守恒定律，应该有=如果我们分别测出两个小球的质量和两个小球在碰撞前后的速度，把它们代入上式，就可以验证两个小球碰撞前后的动量是否守恒。

按如图所示安装实验仪器，通过水平调节螺钉使斜槽末端处于水平，钢球放在上面能保持静止状态。在木板上依次铺上白纸、复写纸。利用重垂线在白纸上分别标注斜槽水平段端口、靶球初位置（支球柱）在白纸平面的投影点O和点O＇。

用天平测出两个大小相同、但质量不同的球的质量，质量大的钢球作为入射球，质量小的钢球作为靶球。

先让入射球单独从斜槽上端紧靠定位板的置自由滑下，在白纸上留下落地碰撞的痕迹

让入射球从斜槽上端同一位置自由滑下，放在支球柱上的靶球发生碰撞，两球分别在白纸上留下落地碰撞的痕迹。

测出入射球两次落地碰撞点与点O的距离s和靶球落地碰撞点与点O的距离

整理好实验仪器，放回原处。

将测量数据代入=，看在误差允许的范围内是否成立。

保证碰撞的两球“水平”和“正碰”。

保证入射小球每次以同一位置由静止释放

入射小球的质量大于被碰球的质量。

测量平抛运动小球的水平位移时，注意两球平抛起点在白纸平面的投影是不同的。

系统误差：主要来源于装置本身是否符合要求

偶然误差：主要来源于质量m和速度v的测量