物理选修3-4

关于高中物理选修3-4的详尽内容，后期还会接着更行相关内容，希望多多支持，祝大家学习愉快（高考加油！！！）

物理选修3-4

公式

运动特征：往复运动，周期性x=Asin(ωx + φ）

受力特征：恢复力F=-kx

回复力来源：重力的切向分力 做简谐运动的条件：摆角很小（a＜5°）误差最小 周期公式：T=2Π根号下L/g

受力特征：恢复力F=-kx

sin入射角/sin出射角＝n=c/v=λ0/λ（n为折射率）

当sin入射角＝sinC=1/n时候，发生全反射，入射角大于C也为全反射

必须是光密到光疏，

公式：亮暗条纹判断：亮条纹：∆x=nλ（n=0,1,2,3....) 暗条纹：∆x=（2n+1)*λ/2（n=0,1,2,3....) 条纹间距：∆x＝lλ/d

注意：∆x是两孔分别到光点的差，跟单孔无关。

公式①T=2Π根号下L*C②f=2Π./根号下L*C

相对论时空观：①同时的相对性②长度的相对性：l=l'根号下l-v²/c²③时间间隔的相对性：∆t=∆x/根号下1-v²/c²

相对论的速度变化定律：u=(u'+v)/{1+(u'v)/c²}

相对论质量公式：m=m'/根号下（1-v²/c²）

相对论

狭义相对论

相对论时空观：①同时的相对性②长度的相对性：l=l'根号下l-v²/c²③时间间隔的相对性：∆t=∆x/根号下1-v²/c²

相对论的速度变化定律：u=(u'+v)/{1+(u'v)/c²}

相对论质量公式：m=m'/根号下（1-v²/c²）

广义相对论

物质的引力是光线弯曲

强引力场附近的时间进程会变慢

电磁波

电磁场

麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场

电磁振荡

公式①T=2Π根号下L*C②f=2Π./根号下L*C

公式：v=λf

电磁波的发射和接受

发现：①有先发射电磁波的条件②调制：振幅与调频

接受：调谐→电谐振→解调

电磁波谱

无线电波（①（收音机）（长波→中博→中短波→短波→微波（电视机）（米波，分米波，厘米波，毫米波））→红外线（暖气散热器）→可见光→紫外线（消毒）→X射线（骨骼透视）→γ射线（放射性）

光

光的反射和折射

反射：入射角等于反射角，关于法线对称，在同一边 折射（光疏到光密介质，入射角＞出射角，光密到光疏，入射角＜出射角，注意sinC)

反射：入射角等于反射角，关于法线对称，在同一边 折射（光疏到光密介质，入射角＞出射角，光密到光疏，入射角＜出射角，注意sinC)

sin入射角/sin出射角＝n=c/v=λ0/λ（n为折射率）

全反射

当sin入射角＝sinC=1/n时候，发生全反射，入射角大于C也为全反射

必须是光密到光疏，

由光密到光疏当，入射角＞C时候，发生全反射

光的干涉（详细看批注）

薄膜干涉：①干涉图样②应用eg:增透膜。检查平面的平整度 双缝干涉：条件是相干光源（频率相同） 亮暗条纹判断：亮条纹：∆x=nλ（n=0,1,2,3....) 暗条纹：∆x=（2n+1)*λ/2（n=0,1,2,3....) 条纹间距：∆x＝lλ/d 双缝干涉测波长

公式：亮暗条纹判断：亮条纹：∆x=nλ（n=0,1,2,3....) 暗条纹：∆x=（2n+1)*λ/2（n=0,1,2,3....) 条纹间距：∆x＝lλ/d

注意：∆x是两孔分别到光点的差，跟单孔无关。

实验：双缝干涉测量光的波长

设备顺序依次是：光源，滤光片，单缝，双缝，这广通，毛玻璃屏

现象：可以看到等距的波，颜色相同

光的衍射

发生明显衍射的条件： 只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟光波相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象 三种衍射图样：①单缝衍射（不等间距，大小中间最宽，向两边递减）②圆孔衍射：光通过小孔时（孔很小）在评上会出现完整的圆环。③圆板衍射：泊松凉拌-会在衍射的物体的圆心位置出现一个小光点。

光的偏折

只有横波才有偏振的效果，纵波无

光的颜色，色散

光的色散分为： ①干涉产生的色散。eg：薄膜干涉（在肥皂液泡上面有彩色的光） ②衍射产生的色散eg:白光做衍射时候产生的条纹 ③折射产生的色散eg:三棱镜

补充：红橙黄绿青蓝紫的折射率n依次增大，红光n,f最小，其他的都最大，按顺序，其他的也随之变化

激光

特点：相干性好，平行性好，亮度高

应用：传播信息，激光测距，光储存，医疗

机械波

波的形成和传播

必须的产生条件：（1）有振源（波源）（2）有介质

产生特点：传播的是运动形式，能量，信息，质点不会随波迁移

波的图像（详细见批注）

横波：质点的振动方向和波的传播方向垂直（像正弦函数） 纵波：质点的振动方向和波的传播方向共线（横向传播）

波长，频率和波长（详细见批注）

波的图像：①可以获取的信息有波长λ，振幅A②难点计算速度v和传播方向的判断，通常会将波的图像和质点的振动图像放在一起考。

公式v=f*λ=f/T（f为频率，λ为波长，T为周期）

空气（15℃）中的传播速度为：340m／s、空气（25℃）中的传播速度为：346m／s、水（常温）中的传播速度为：1500m／s、海水（25℃）中的传播速度为：1530m／s、钢铁中的传播速度为：5200m／s。

f只由振源决定，v由介质决定

现象及应用

惠更斯原理（与反射与折射有关 ）

波的干涉和衍射

衍射的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。eg:波绕过物体接着传播。闻其声不见其人。

干涉的条件：频率相同的两列波。eg：加强区域，减弱区域相互间隔。

多普勒效应

条件：博源与观察者间有相对运动。eg：感到波的频率发生变化。

机械振动

简谐运动

特征

运动特征：往复运动，周期性x=Asin(ωx + φ）

受力特征：恢复力F=-kx

简谐运动的描述

物理量

位移：以平衡位置为参考点！！！ 振幅A：偏离平衡位置的最大距离 周期T：一次权振东所用的时间 频率f：单位时间内权振东的次数 相位（ωx+φ）描述周期性运动在各个时刻所处的状态

位移：以平衡位置为参考点！！！ 振幅A：偏离平衡位置的最大距离 周期T：一次权振东所用的时间 频率f：单位时间内权振东的次数 相位（ωx+φ）描述周期性运动在各个时刻所处的状态

图像

正弦曲线：纵坐标表示位移，横坐标表示时间 物理意义：描述振子的唯一随时间变化的规律 从图像可获得的信息：振幅，周期，位移....

正弦曲线：纵坐标表示位移，横坐标表示时间 物理意义：描述振子的唯一随时间变化的规律 从图像可获得的信息：振幅，周期，位移....

两个理想化模型

弹簧振子

单摆

回复力来源：重力的切向分力 做简谐运动的条件：摆角很小（a＜5°）误差最小 周期公式：T=2Π根号下L/g

回复力来源：重力的切向分力 做简谐运动的条件：摆角很小（a＜5°）误差最小 周期公式：T=2Π根号下L/g

简谐运动的恢复力和能量

（1）振幅决定振动的能量（2）机械能守恒【通常为重力势能mgh转化为动能，动能再转化为重力势能，注意在单摆中还有向心力（做题中注意）】

外力作用下的振动

阻尼振动（详细看批注）

特征：振幅递减 能力转化：机械能转化为其他形式的能量 平常的振动都是阻尼振动，因为有空气中的摩擦力

受迫振动（详细看批注）

定义：在周期性驱动力作用下的振动 频率：振动频率与驱动力的频率 共振：f驱动力=f固有时，振幅最大→应用与防止