第一章 质点运动学小结

研究对象：质点机械运动的位臵随时间的变化规律。

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2.一般曲线运动，叠加原理 (x向,y向 或 法向,切向) 基本问题：两类问题 1. 已知：r?r?t? 求: v, 2. 已知：a

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大学物理课程总结报告

通过这一学期的学习，我对大学物理有了更深一层的了解，这学期主要上的是力学基础中的机械振动以及机械波，气体动理论和热力学，波动光学。下面我就一一总结一下各个章节的主要知识点。

机械振动这一章主要是讨论简谐振动和振动的合成，并简要介绍了阻尼震动、受迫振动和共振现象以及非线性振动。物体在某固定位置附近的往复运动叫做机械振动，它是物体一种普遍的运动形式，任何一个具有质量和弹性的系统在其运动状态发生突变时都会发生振动。这一章算是力学中计算比较复杂的一个章节，而且还要结合图像进行分析，所以学起来比较困难。

机械波算是机械振动的一种延伸，如果在空间某处发生的振动，以有限的速度向四周传播，则这种传播着的振动称为波，机械振动在连续介质内的传播叫做机械波，电磁振动在真空或介质中的传播叫做电磁波，近代物理指出，微观粒子以至任何物体都具有波动性，这种波叫做物质波，不同性质的波动虽然机制各不相同，但它们在空间的传播规律却具有共性。这一章主要就是讨论了机械波的波动运动规律。

气体动理论基础是统计物理最简单、最基本的内容。这一章介绍了热学中的系统、平衡态、温度等概念，从物质的微观结构出发，阐明平衡状态下的宏观参量压强和温度的微观本质，并导出理想气体的内能公式，最后讨论了理想气体分子在平衡状态下的几个统计规律。 热力学基础这一章用热力学方法，研究系统在状态变化过程中热与功的转换关系和条件，热力学第一定律给出了转换关系，热力学第二定律给出了转换条件热力学第一定律就是说明了系统吸收的热量，一部分转化成系统的内能，另一部分转化为系统对外所做的功。热力学第二定律就是关于自然过程方向性的规律，即不可能制成一种循环动作的热机，它从一个单一温度的热源吸收热量，并使其全部变为有用功，而不引起其他变化。

波动光学主要就是讲光的干涉，衍射和偏振。光的干涉主要就是介绍几个比较著名的实验以及结论，比如杨氏双缝干涉，薄膜干涉，劈尖干涉，牛顿环。光的衍射就是光在传播过程中遇到障碍物时能绕过障碍物的边缘继续前进，这种偏离直线传播的现象就是光的衍射，它为光的波动说提供了有力的证据，其中也有比较著名的实验，比如单缝夫琅禾费衍射，圆孔衍射等。

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第八章 振动与波动

本章提要

1.  简谐振动

· 物体在一定位置附近所作的周期性往复运动称为机械振动。

· 简谐振动运动方程

其中A为振幅，w 为角频率，（wt+j）称为谐振动的相位，t＝0时的相位j 称为初相位。

· 简谐振动速度方程

· 简谐振动加速度方程

· 简谐振动可用旋转矢量法表示。

2.  简谐振动的能量

· 若弹簧振子劲度系数为k，振动物体质量为m，在某一时刻m的位移为x，振动速度为v，则振动物体m动能为

· 弹簧的势能为

· 振子总能量为

3.  阻尼振动

· 如果一个振动质点，除了受弹性力之外，还受到一个与速度成正比的阻尼作用，那么它将作振幅逐渐衰减的振动，也就是阻尼振动。

· 阻尼振动的动力学方程为

其中，是阻尼系数，。

（1）  当时，振子的运动一个振幅随时间衰减的振动，称阻尼振动。

（2）  当时，不再出现振荡，称临界阻尼。

（3）  当时，不出现振荡，称过阻尼。

4.  受迫振动

· 振子在周期性外力作用下发生的振动叫受迫振动，周期性外力称驱动力

· 受迫振动的运动方程为

其中，，为振动系统的固有频率；；F为驱动力振幅。

· 当驱动力振动的频率等于时，振幅出现最大值，称为共振。

5.  简谐振动的合成与分解

（1）  一维同频率的简谐振动的合成

若任一时刻t两个振动的位移分别为

合振动方程可表示为

其中，A和j 分别为合振动的振幅与初相位

（2）    二维同频率的简谐振动的合成

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在大二上学期，我们学习了大学物理这门课程，物理学是一切自然科学的基础，处于诸多自然科学学科的核心地位，物理学研究的粒子和原子构成了蛋白质、基因、器官、生物体，构成了一切天然的和人造的物质以及广袤的陆地、海洋、大气，甚至整个宇宙，因此，物理学是化学、生物、材料科学、地球物理和天体物理等学科的基础。今天，物理学和这些学科之间的边缘领域中又形成了一系列分支学科和交叉学科，如粒子物理、核物理、凝聚态物理、原子分子物理、电子物理、生物物理等等。这些学科都取得了引人瞩目的成就。

在该学期的学习中，我们主要学习了以下几个章节的内容：

第4章 机械振动

第5章 机械波

第6章 气体动理论基础

第7章 热力学基础

第12章 光的干涉

第13章 光的衍射

第14章 光的偏振

在对以上几个章节进行学习了之后，我们大致了解了有关振动、热力学、光学几个方面的知识。下面，我对以上几个章节的内容进行详细的介绍。

第四章主要介绍了机械振动，例如：任何一个具有质量和弹性的系统在其运动状态发生突变时都会发生振动。任何一个物理量在某一量值附近随时间做周期性变化都可以叫做振动。本章主要讨论简谐振动和振动的合成，并简要介绍阻尼振动、受迫振动和共振现象以及非线性振动。

在第五章机械波的学习中，我们知道了什么是“波”。如果在空间某处发生的振动，以有限的速度向四周传播，则这种传播着的振动称为波。机械振动在连续介质内的传播叫做机械波；电磁振动在真空或介质中的传播叫做电磁波；近代物理指出，微观粒子以至任何物体都具有波动性，这种波叫做物质波。不同性质的波动虽然机制各不相同，但它们在空间的传播规律却具有共性。本章一机械波为例，讨论了波动运动规律。

从第六章开始，我们开始学习气体动理论和热力学篇，其中，气体动理论是统计物理最简单、最基本的内容。本章介绍热学中的系统、平衡态、温度等概念，从物质的微观结构出发，阐明平衡状态下的宏观参量压强和温度的微观本质，并导出理想气体的内能公式，最后讨论理想气体分子在平衡状态下的几个统计规律。

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质点运动学小结

    研究对象：质点机械运动的位置随时间的变化规律。

    核心问题：运动方程

    基本概念：  定义，性质，作用, 表示.

    基本规律：    直线运动:

     匀变速直线运动 

匀速直线运动(特例):     

变速直线运动:

                曲线运动:

1.圆周运动:

 匀速圆周运动:               

 变速圆周运动:                           

2.一般曲线运动，叠加原理  (x向,y向 或 法向,切向)

    基本问题：两类问题

       1. 已知： 求: 求导.  

       2. 已知：  和初始条件，

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大学物理课程总结

本学期我们学习了大学物理这门课，主要是电学中的电磁

感应以及热学与光学。纵观这学期的内容，我对光学的内容比较感兴趣。课程总结就主要围绕它来说吧。

光学这一部分主要分：振动、波动、光的干涉、光的衍射

以及光的偏振。内容彼此联系。前面是基础，后面是详细讲。我主要想就一点，半波损失来简单谈一谈。

所谓的半波损失，就是光从光疏介质射向光密介质时反射

过程中，如果反射光在离开反射点时的振动方向相对于入射光到达入射点时的振动方向恰好相反，这种现象叫做半波损失。

从一般人的认识中，反射应该是不会改变的。但事实并非

如此。从波动理论知道，波的振动方向相反相当于波多走（或少走）了半个波长的光程。入射光在光疏媒质中前进，遇到光密媒质界面时，在掠射或垂直入射2种情况下，在反射过程中产生半波损失，这只是对光的电场强度矢量的振动而言。如果入射光在光密媒质中前进，遇到光疏媒质的界面时，不产生半波损失。不论是掠射或垂直入射，折射光的振动方向相对于入射光的振动方向，永远不发生半波损失。在大学物理光学这一部分，光的干涉现象是有关光的现象中的很重要的一部分，而只要涉及到光的干涉现象，半波损失就是一个不得不考虑的问题。

光在反射时为什么会产生半波损失呢？通过查阅资料以

及结合老师所讲，这是和光的电磁本性有关的，可通过菲涅耳公式来解释。由于知识有限，菲涅耳公式没有深入了解，就不做理论证明了。

光在不同介质表面反射时，在入射点处，反射光相对于入射光来说，可能存在半波损失，半波损失可以通过直观的实验现象——干涉花样——来得到验证。

在洛埃镜实验中，如果将屏幕挪进与洛埃镜相接触。接触处两束相干波的波程差为零，但实验发现接触处不是明条纹，而是暗条纹。这一事实说明洛埃镜实验中，光线自空气射向平面镜并在平面镜上反射后有了量值为π的位相突变，这也相当于光程差突变了半个波长。从而实验上证明了半波损失的存在。

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五  机械振动

知识点：

1、        简谐运动

微分方程：  ,弹簧振子F=-kx,, 单摆

振动方程：

振幅A,相位（）,初相位,角频率。。周期T, 频率。

由振动系统本身参数所确定；A、可由初始条件确定：

A=,；

2由旋转矢量法确定初相：

初始条件：t=0

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3）由

得

4）由

得

3简谐振动的相位：ωt+φ:

1）t+φ→（x,v）存在一一对应关系;

2）相位在0→2π内变化，质点无相同的运动状态；

   相位差2nπ（n为整数）质点运动状态全同；

3）初相位φ（t=0）描述质点初始时刻的运动状态；

  （φ取[-π→π]或[0→2π]）

4）对于两个同频率简谐运动相位差：△φ=φ2-φ1.

简谐振动的速度：V=-Aωsin(ωt+φ)

加速度：a=

简谐振动的能量：

 

        

      E=E_K+E_P= ,

作简谐运动的系统机械能守恒

4）两个简谐振动的合成（向同频的合成后仍为谐振动）：

1）两个同向同频率的简谐振动的合成：

 X₁=A₁cos（）  ,X₂=A₂cos（）

合振动X=X₁+X₂=Acos（）

其中 A=,tan。

相位差：=2k时, A=A₁ + A₂,  极大

     =(2k+1)时,A=A₁ + A₂ 极小 

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2）      两个相互垂直同频率的简谐振动的合成：

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