基本概念与平面简谐波

简谐光波的偏振态和振幅
1 偏振态
线偏振、圆偏振、椭圆偏振。
2 振幅在偏振传播中的作用
偏振的光波在垂直于偏振方向的平面上波长的振幅会被消减，而在同一平面内光波的振 幅不变。
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什么是相位
相位是指两个波的振动在同一时间的状态。
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振幅相位的应用
振幅和相位可以用于描述光的偏振、干涉和衍射等现象。
简谐振动的定义
什么是简谐振动
简谐振动是一种振幅固定、周期恒定的振动。
SHO
简谐振动又称谐振器，是一种最简单的机械振 动形式。
胡克定律
简谐振动的运动满足胡克定律，即振子的运动 受到恢复力和阻力的影响。
干涉
两束相干光线在某一位置相遇后，会相互干 涉产生出明暗条纹。
平面波的相长干涉和相消干涉
相长干涉
两条相同频率的波叠加时，振动的最大幅度会增大。
相消干涉
当两条不同相位的波相互叠加时，振动的最大幅度会减小。
光的偏振
什么是偏振
当光线的振动方向被限制在某个方向时，称 为偏振。
偏振应用
偏振现象可以用于探测光源的性质、制作偏 振器械、测量矢量场等。
2 相位
在平面简谐波中，相位表示波的形态或位置在时间上的位置。
3 应用
振幅和相位可以帮助我们描述光波的偏振和相干等现象。
平面简谐波的波长、频率和角速度

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波长
在平面简谐波中，波长是同一相位的两个连续波峰（或波谷）之间的距离。
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频率
频率是指单位时间内通过一个点的波的个数。
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角速度
在平面简谐波中，角速度用于描述波形的快慢和相位的变化。
基本概念与平面简谐波
电磁场是我们周围的物理现象之一。
极化和电磁波
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什么是极化
电场方向发生变化的过程称为电场的极化。
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光是什么
光是电和磁的联合振动，也称为电磁波。
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极化的类型
线性、圆偏、椭圆偏。
平面波的定义和性质
什么是平面波
沿着一条方向（波矢）传播，波面呈现出平面 形状的波称为平面波。
光为何是平面波
平面简谐波的定义和表达式
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什么是平面简谐波
沿着一条直线方向传播，波形振动遵循简谐函数规律的波，称为平面简谐波。
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表达式
平面简谐波的数学表达式是y = A sin(ωt + φ)。
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应用
平面简谐波是一种最简单的波形，具有广泛的应用，如声波、电磁波、光波等。
平面简谐波的振幅和相位
1 振幅
在平面简谐波中，振幅是振动物理量的最大值。
由于光源远离观察者，光在空间中展开的波面 直线近似无穷远，因而看起来是平面的。
平面波的相位差
平面波中的相位差是指波面与参考平面的角度 差。
波长和频率的关系
公式
波长λ = 速度v / 频率f
应用
波长和频率的关系可以用于研究光和电磁 波在媒介中的传播。
平面波的振幅和相位
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什么是振幅
振幅指光和电磁波变化的最大值。
反射和折射的概念
什么是反射
光线遇到不透明物体时，会返回发射光线的方 向。
什么是折射
光线遇到不同密度的介质时，会产生弯曲，改 变传播路径。
反射和折射的定律
反射定律 折射定律
入射角等于反射角。 入射角的正弦比等于反射角的正弦比。
平面波的衍射和干涉
衍射
平面波通过一个孔或缝隙时，会呈现出扩散 的现象，产生衍射光芒。
频率、周期和角速度的关系
周期
一个完整的振动运动的时间称为周期T。
角速度
单位时间内角度变化速率称为角速度ω。
频率
单位时间内振动次数称为频率f。
三者关系
频率f = 1 / T; 角速度ω = 2πf = 2π / T。
用正弦函数描述简谐振动
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正弦函数的定义
正弦函数可以表示物理量随时间
简谐振动的正弦函数
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变化的周期性变化规律。
简谐振动的运动可以表示为x = A
sin(ωt + φ)。
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正弦函数应用
正弦函数可以用于描述简谐波、 正弦振动、交流电流等现象。
简谐振动中的振幅、频率和相位
1 振幅
振幅是简谐振动运动的最大距离，用A表示。
2 相位
相位是简谐振动在某一时刻的状态，用φ表示。
3 频率
简谐振动的频率和周期的关系是f = 1 / T。
阻尼振动的定义和分类
阻尼振动
阻尼振动是一种存在摩擦力或阻力的振动。
过阻反弹振动
当阻尼系数过大时，振动的幅度会逐渐减小， 在平衡位置附近振动。
临界阻尼
当阻尼系数等于临界值时，振动结束最快。
受迫振动的概念
定义
当物体在受外力作用下进行振动时，称为受迫振动。
谐振与共振
一个振子在周期性受迫下的响应称为谐振，共振是谐振的一种特殊情况。