简介:简谐振动的规律是研究一切复杂振动的基础,因而对于研究复杂的振动,乃至后继课程电磁学、光学,原子物理学的学习都有重要的意义。对于简谐振动规律的研究,由于特征量位相,主要是初位相概念较抽象,同学们理解困难而成为教学中的一个难点。究其原因,主要在于当振幅A和园频率ω0已确定的情况下,由简谐振动运动学方程结合位相(ω0t+α)和初位相α的具体值与图示,可以清楚、直观地看到位相和初位相是确定简谐振动任一时刻和初始时刻运动状态的物理量。但反过来由振动状态求解位相,初位相的过程,则由于不直观,物理图象不够清晰而造成同学理解的困难。目前流行的普物教科书对此问题的处理,一般采用如下方法:
简介:前不久,世界顶级科学期刊《Science》报道了一种新颖的位相突变界面并通过实验得以实现.当光波入射到这种界面上时,光波的位相不是连续积累的,而是由于界面上分布着的微型光学振荡器的作用使得光波的位相发生突变.因此,光波在这种光学界面上的行为将与常规的反射、折射大不相同.本文以此为出发点推导了在引入位相突变情况下的反射定律、折射定律所具有的新形式,并与传统的反射定律、折射定律进行了比较.结果发现,在引入位相突变时,反射角不再等于入射角,折射角、入射角的正弦值也不再与折射率成反比关系,二者均可根据位相突变的情形进行随意的调节.这一突出特性在现代光学设计等各个方面有着巨大的运用潜能,文章最后以新的反射定律为例,利用反射角与入射角不再相等的特性成功设计并实现了光的单向传播.