大物作业AII波动方程

第6章 波动光学

6.1基本要求

1．理解相干光的条件及获得相干光的方法.

2．掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系，了解半波损失，掌握半波损失对薄膜干涉极大值和极小值条件的影响。

3．能分析杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置 4．了解迈克耳孙干涉仪的工作原理

5．了解惠更斯－菲涅耳原理及它对光的衍射现象的定性解释.

6．了解用波带法来分析单缝夫琅禾费衍射条纹分布规律的方法，会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响.

7．了解衍射对光学仪器分辨率的影响.

8．掌握光栅方程，会确定光栅衍射谱线的位置，会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱线分布的影响.

9．理解自然光与偏振光的区别. 10．理解布儒斯特定律和马吕斯定律. 11．了解线偏振光的获得方法和检验方法. 6.2基本概念 1．相干光

若两束光的光矢量满足频率相同、振动方向相同以及在相遇点上相位差保持恒定，则这两束光为相干光。能够发出相干光的光源称为相干光源。 2．光程

光程是在光通过介质中某一路程的相等时间内，光在真空中通过的距离。若介质的折射率为n，光在介质中通过的距离为L，则光程为nL。薄透镜不引起附加光程差。光程差?与相位差??的关系???3．半波损失

光在两种介质表面反射时相

机械振动作业一

1、质量为0.01千克的小球与轻弹簧组成的系统的振动规律为

米，t

以秒计，则该振动的周期为_________，初相位为_________；t=2秒时的相位为_________；相位为

对应的时刻t=_________。

答案：1秒，，，5秒。详解 ：系统振动为简谐振动，方程为：；初相位：；t=2秒时，相位

＝

；根据相位等于

，

可列等式：，求得t=5秒。

2、、图13.2中用旋转矢量法表示了一个简谐振动，旋转

矢量的长度为0.04m,旋转角速度=4π rad/s。此简谐振动以余弦函数表示的振动方程为x=____0.04cos(4πt-π/2)____________。

3、一质量为m的质点作简谐振动时的x-t曲线如图13-3所示。由图可知，它的初相

t(s) 为_________,t =3s 时，它的速率为

_________。 答案：π/2 ， 0 。详解：把t=0，x=0, v<04 代入方程，可求得初相π/2，由此写出振动的位移方程，根据位移方程写出速度方程，把t =3s代入速度方程求出此时的速度v=0。

x T=0 ω x(m) 0.1 0 1 2 3 -0.1

4、质点沿x轴作简谐振动，用余弦函数表示，振幅为A。当t=0时，向运动，则其初位相为[ ]

（1） （2） （3）

机械振动作业一

1、质量为0.01千克的小球与轻弹簧组成的系统的振动规律为

米，t

以秒计，则该振动的周期为_________，初相位为_________；t=2秒时的相位为_________；相位为

对应的时刻t=_________。

答案：1秒，，，5秒。详解 ：系统振动为简谐振动，方程为：；初相位：；t=2秒时，相位

＝

；根据相位等于

，

可列等式：，求得t=5秒。

2、、图13.2中用旋转矢量法表示了一个简谐振动，旋转

矢量的长度为0.04m,旋转角速度=4π rad/s。此简谐振动以余弦函数表示的振动方程为x=____0.04cos(4πt-π/2)____________。

3、一质量为m的质点作简谐振动时的x-t曲线如图13-3所示。由图可知，它的初相

t(s) 为_________,t =3s 时，它的速率为

_________。 答案：π/2 ， 0 。详解：把t=0，x=0, v<04 代入方程，可求得初相π/2，由此写出振动的位移方程，根据位移方程写出速度方程，把t =3s代入速度方程求出此时的速度v=0。

x T=0 ω x(m) 0.1 0 1 2 3 -0.1

4、质点沿x轴作简谐振动，用余弦函数表示，振幅为A。当t=0时，向运动，则其初位相为[ ]

（1） （2） （3）

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《大学物理》作业 No.4 光的干涉

一、选择题：

1. 如图，S1、S2 是两个相干光源，它们到P点的距离分别为 r1 和r2。路径S1P垂直穿过一块厚度为t1、折射率为n1的介质板，

S1 S2 n1t1n2t2r1r2P路径S2P垂直穿过厚度为t2、折射率为n2的另一块介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差应是 [ ] (A) (r2?n2t2)?(r1?n1t1) (B) [r2?(n2?1)t2]?[r1?(n1?1)t1]

(C) (r2?n2t2)?(r1?n1t1)

(D) n2t2?n1t1

?????解: 由光程差公式????niti????njtj??可得两条光线的光程差为：

?i?2?j?1 ??[r2?n2t2?t2]?[r1?n1t1?t1]

?[r2?(n2?1)t2]?[r1?(n1?1)t1] 故选B

2. 如图所示，折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质折射率分别为n1和n3 ，已知n1?n2?n3。若用波长为?的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面

波动方程数值模拟技术及其应用

作者姓名: 陈睿 专业班级: 2008050603指导教师: 熊晓军

摘 要

波动方程数值模拟技术在地震勘探中的应用非常广泛，特别是对于碳酸盐岩这一类重要的油气储集层。

本文主要介绍了声学波动方程的基本理论，相位移波动方程数值模拟方法，相位移加插值波动方程数值模拟方法的原理，并且采用相位移加插值的方法进行实际碳酸盐岩模型的数值模拟，根据实际区域的地质剖面猜测初始的地震模型，通过波动方程对该猜测的初始模型进行正演与偏移，再把通过偏移的地震剖面与实际的地震记录剖面对比，反复调整其中的相关参数，更新地质剖面，从而获得更加正确的地质解释模型。对比地质模型与原始的地震资料，从而确定了猜测的正确性，为该地区以后的储层预测、地震资料解释提供了一定的参考价值。

综上的论述，本次研究为相同地震、地质条件下礁滩储层的波场特征认识积累了一些经验，为准确地进行礁滩储层预测奠定了一定的基础。

关键词：相位移 波动方程 数值模拟 偏移

I

Numerical Simulation Technology Of Wave

Equation And Its Application

Abstract:The numer

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《大学物理AII》作业 No.4 光的干涉

班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______

一、选择题

1．如图所示，折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3，已知n1> n2> n3。若用波长为?的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是 ［ D ］

(A ) 2n2e??2n2① ?2② n1n2n3

(B) 2n2e?(D) 2n2e

?e(C) 2n2e??

解：因n1> n2，故光在薄膜上表面反射时无半波损失，又因n2> n3，故光在薄膜下表面反

射时也无半波损失，所以，两反射光的光程差为??2n2e。

故选D

2．真空中波长为?的单色光，在折射率为n的均匀透明介质中，从A点沿某一路径传播到B点，路径的长度为l。A、B两点光振动位相差记为??，则 ［ C ］

(A) l?(C) l?3?23?2n,???3? (B) l?,???3? (D) l

大学物理（2）标准化作业---12-1 班级 姓名 学号

第十二章 气体动理论（1）

一、填空题

1.理想气体的物态方程为pV?NkT，也可写成其他三种形式：pV??RT，

m'pV?RT，p?nkT。

M2.理想气体的压强公式为p?2n?k。 33kT。 23.理想气体的分子平均平动动能与温度的关系式为：?kt??334.一体积为1.0?10m的容器中，含有4.0?10?5kg的氦气和4.0?10?5kg的氢气， 它们的温度为30?C，容器中混合气体的压强为：7.56?10Pa。

41934m?s，5.在300K温度下，氢、氧蒸汽分子的方均根速率和平均平动动能分别为：

484m?s?1，6.21?10?21J，6.21?10?21J。

?1二、选择题

1.标准状态下,若氧气和氦气的体积比

V11E?, 则其内能1为（ B ）

E2V22 （A）

5351 （B） （C） （D） 26242.一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且都处于平衡状态,则它们

（ C ）

（A）温度相同、压强相同 （B）温度、压强都不同 （C）温度相同,但氦气的

应力波反射法检测基桩原理

1.1 基桩动测技术的发展及国内外研究现状

一百年以前，动力打桩公式 1865年B.de Saint Venant提出一维波动方程 50年代后期A.Smith提出了波动方程在桩基中应用的差分数值 解法，它把锤一桩一土系统简化为质量块、弹簧和阻尼器模型 从而使波动方程打桩分析进入实用阶段。

1967年美国G.G.Goble等人发表了“关于桩承载力的动测研究”一文， 1975年发表了“根据动测确定桩的承载力”研究报告 1970年以后，美国己把动力试桩技术用于实际工程 1977年PDI公司开始生产以PDA(Pile Driving Analyzer)打桩分析仪 采用波动方程程序(Case Pile Wave-equation Analysis program/contimuous,简CAPWAPC程序)对桩的侧阻分布、端阻和桩身缺陷

进行实测波形的拟合法分析。

方便、快捷、一定的准确度被各国接受 要求较高的人员素质、专业理论知识、 丰富的工程经验 缺乏与静荷载试验在桩周分层摩阻力和端阻力方面对比。

1.2.1 一维杆的纵向波动方程

一根材质均匀的等截面弹性杆，长度为L，截

面积为A，弹性模量为E，体密度为ρ 。若杆变

形时符合平截面假定，在

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分离变量法在求解波动方程中的应用

作者：王平心

来源：《科技视界》2014年第34期

【摘 要】分离变量法又称傅里叶级数法，它是求解数学物理方程定解问题的最常用和最基本的方法之一。该方法的基本思想是将偏微分方程的定解问题转化为常微分方程的定解问题。将方程中含有各个变量的项分离开来，从而将原方程拆分成多个更简单的只含一个自变量的常微分方程。它能够求解相当多的定解问题，特别是对一些常见区域上混合问题和边值问题，都可以用分离变量法试着求解。本文将讨论分离变量法在求解波动方程中的应用。 【关键词】分离变量法;波动方程;求解 0 引言

自然界很多物理现象都可以归结为波动问题，在机械工程中经常遇到的振动问题，可归结为机械波;在船舶工业中使用的声纳，可归结为声波问题;在广播领域和光学领域，可归纳出电磁波。他们都具有相同的数学物理基础，并且可以用一个式子表示：

我们称它为波动方程，因为它描述了自然界的波动这种运动形式，其中△为拉普拉斯算子。△中，变量的个数表示波动船舶空间的维数，现实生活中的波动，一般都是三维的。但是为

大学物理实验轮换表 查找说明

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大学物理实验(2)轮换表

主选班级：2014信息工程学院 指导教师：赵改清 郝昕 课程编号：1800450046 1800450047 上课时间：周一下午5-7节 实 班 验 周 内 次 一 二 三 四 五 容 — — — — — 六 七 八 九 十 十十十十十十十十一 二 三 四 五 六 七 八 10 — C 5 C — 1800450046 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B 1800450047 — — — — —