振动与波动4-机械波的产生和传播,波速、波长、波的周期和频率,波动方程

振动与波动4-机械波的产生和传播,波速、波长、波的周期和频率,波动方程
预览:

第七章
什么是波动? 什么是波动?

机械波

振动在空间的传播过程。 振动在空间的传播过程。

波动分类
机械波——机械振动在弹性介质中的传播 机械波——机械振动在弹性介质中的传播 (声波、绳波、水面波……) 声波、绳波、水面波 ) 电磁波——交变电磁场在空间的传播 交变电磁场在空间的传播 电磁波 几率波——物质波,微观物理中的波动 物质波, 几率波 物质波

简谐波 ——简谐振动在弹性介质中的传播 简谐振动在弹性介质中的传播
2011-5-31
第七章 机械波

1

第七章 机械波
§7-1 机械波的产生和传播 §7-2 平面简谐波 §7-3 波的能量 §7-4 惠更斯原理 §7-5 波的干涉 §7-6 驻波 §7-7 多普勒效应
2011-5-31
第七章 机械波

2

§7-1 机械波的产生和传播
一、机械波的产生
机械振动以一定速度在弹性介质中由近及远地传播 出去,就形成机械波。 出去,就形成机械波。 条件



波源: 波源:作机械振动的物体

如声带 如空气

弹性介质:承担传播振动的物质 弹性介质:

A
振源A振动通过 振源 振动通过 弹性力传播开去
2011-5-31
第七章 机械波

真空

3

横波和纵波

横波

u

x 纵波 相互垂直的波; 横波: 介质质点的振动方向和波传播方向相互垂直的波 横波: 介质质点的振动方向和波传播方向相互垂直的波;
相互平行的波; 纵波: 介质质点的振动方向与波传播方向相互平行的波 纵波: 介质质点的振动方向与波传播方向相互平行的波;
T t= 4 T t= 2

t =0

1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415161718

t =0
t=
t =

1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415161718

T 4
T 2

t =T

3 t= T 4

3 t= T 4

t =T

5 t= T 4

λ

5 t= T 4 3 t= T 2

λ


2011-5-31


第七章 机械波




4

结论 (1) 波动中各质点并不随波前进; 波动中各质点并不随波前进; (2) 各个质点的相位依次落后,波动是相位的传播; 各个质点的相位依次落后,波动是相位的传播; (3) 波动曲线与振动曲线不同。 波动曲线与振动曲线不同。 y y t
振动曲线 波动曲线

x

波形图: 波形图: 某时刻 各点振动的位移 y (广义:任一物理量 与相应的平衡位置坐标 x 的关系曲线 广义: 与相应的平衡位置坐标 广义 任一物理量)与相应的平衡位置

思考:上述波形图表示的波一定是横波吗? 思考:上述波形图表示的波一定是横波吗?
2011-5-31
第七章 机械波

5

二. 机械波的几何描述
在波传播过程中, 波面 在波传播过程中,任一时刻媒质中 振动相位相同的点联结成的面。 振动相位相同的点联结成的面。 沿波的传播方向作的有方向的线。 波线 沿波的传播方向作的有方向的线。 在某一时刻,波传播到的最前面的波面。 波前 在某一时刻,波传播到的最前

第1页/共18页 下一页>尾页