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1、10.4 平均能流密度,一、 介质中的能量分布,二、 平均能流密度,波的传播是能量的传播，传播过程中,介质中的体元的振动,具有动能WK,介质发生形变，具有势能WP,10.4 平均能流密度,一、 介质中的能量分布,每个体元振动所具有的动能与每个体元形变所具有的势能之和即为波的能量。,在有简谐波传播的介质内，取一小体元，可由简谐波方程求出此小体元的振动速度：,设介质密度为，体元dv振动动能为：,体元发生形变，也同样可推出弹性势能为：,形式与振动动能相同,体积元的总机械能,体积元在平衡位置时，形变最大、振动速度最大，动能、势能和总机械能均最大.,体积元在位移最大处时，无形变、振动速度为零，动能、势能
2、和总机械能均为零.,(1)在波动传播的介质中，任一体积元的动能、势能、总机械能均随、作周期性变化，且变化是同相位的.,(2) 在波传播的过程中，任一体积元都在不断地从前一体元接收能量，又不断地向后一体元放出能量，即不断地接收又不断地传播能量，且任一体积元的机械能不守恒. 所以波动过程是能量传递的过程，波动是能量传递的一种方式 .,能量密度：波场中单位体积介质中的波动能量,平均能量密度：能量密度在一个周期内的平均值,二、 平均能流密度,在某一波面上取一面元 ，在一个周期内，体积为 的柱体内的能量均将流过该面元，流过的能量为,定义平均能流密度为：单位时间通过垂直于波的传播方向上单位面积的平均能量.,简称能流密度，或波强(坡印廷矢量).,平均能流密度是矢量,方向沿波的传播方向.,
