《程守珠普通物理学六版电子教案11-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《程守珠普通物理学六版电子教案11-1（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、上页 下页 返回 退出上页 下页 返回 退出 一、一、 机械波产生的条件机械波产生的条件 弹性介质 注：波动是波源的振动状态或振动能量在介质中 的传播，介质的质点并不随波前进。 波源产生机械振动的振源 传播机械振动的介质 11-111-1 机械波的产生和传播机械波的产生和传播 上页 下页 返回 退出上页 下页 返回 退出 二、二、 横波与纵波横波与纵波 1. 横波 横波：质点的振动方向和波的传播方向垂直。 上页 下页 返回 退出上页 下页 返回 退出 2.纵波 纵波：质点的振动方向和波的传播方向平行。 上页 下页 返回 退出上页 下页 返回 退出 注：在固体中可以传播横波或纵波，在液体、 气体
2、(因无剪切效应)中只能传播纵波。 振动方向 传播方向 波谷 波峰 波密 波疏 3.特征 横波： 纵波： 上页 下页 返回 退出上页 下页 返回 退出 波线：沿波的传播方向作的一些带箭头的线。波线 的指向表示波的传播方向。 波阵面：在波动过程中，把振动相位相同的点连成 的面(简称波面)。 波前：在任何时刻，波面有无数多个，最前方的波 面即是波前。波前只有一个。 三、波阵面和波射线三、波阵面和波射线 上页 下页 返回 退出上页 下页 返回 退出 平面波：波面为平面 球面波：波面为球面 波面 波线 波线 波 面 上页 下页 返回 退出上页 下页 返回 退出 平面波球面波 波 线 波 阵 面 波 阵
3、面 波 线 1、在各向同性介质中传播时，波线和波阵面垂直。 注： 2、在远离波源的球面波波面上的任何一个小部份， 都可视为平面波。 上页 下页 返回 退出上页 下页 返回 退出 四、波长、频率、和波速之间的关系四、波长、频率、和波速之间的关系 y xo 波长： 同一波线上两个相邻的振动状态相同的质点之间 的距离. y to 周期： 一个完整的波通过波线上某点所需的时间. 上页 下页 返回 退出上页 下页 返回 退出 单位时间内一定的振动状态所传播的距离，用 表示，是描述振动状态在介质中传播快慢程度的 物理量， 的值通常取决于介质的弹性和质量密 度，又称相速。 波速、周期和波长之间存在如下关系：
4、 频率：周期的倒数 频率和周期只决定于波源，和介质种类无关。 波速： 上页 下页 返回 退出上页 下页 返回 退出 个 波长、频率和波速之间的关系 当波长远大于介质分子间的距离时，宏观上介质 可视为是连续的；若波长小到分子间距尺度时，介质 不再具备连续性，此时不能传播弹性波。 弹性波在介质中传播时存在一个频率上限。 上页 下页 返回 退出上页 下页 返回 退出 例11-1 频率为3000Hz的声波，以1560m/s的传播速度 沿一波线传播，经过波线上的A点后，再经13cm而传 至B点。求(1) B点的振动比A 点落后的时间。(2) 波 在A、B两点振动时的相位差是多少？(3) 设波源作简 谐振
5、动，振幅为1mm，求振动速度的幅值，是否与波 的传播速度相等？ 解: (1) 波的周期 波长 上页 下页 返回 退出上页 下页 返回 退出 B点比A点落后的时间为 即 。 (2) A、B 两点相差 ， B点比A点落后的相差为 (3) 振幅 A=1mm，则振动速度的幅值为 振动速度是交变的，其幅值为18.8m/s，远小于波速。 上页 下页 返回 退出上页 下页 返回 退出 解: 横波传播过程中各个质点在其 平衡位置附近振动，且振动方向与 传播方向垂直。 水平箭头表示该波的传播方向。试分别用小箭头表明图 中A、B、C、D、E、F、G、H、I各质点的运动方向， 并画出经过1/4周期后的波形曲线。 例
6、11-2 设某一时刻绳上横波的波形曲线如下图所示， 根据图中的波动传播方向，可知在C 以后的质点 B 和A开始振动的时刻总是落后于C点，而在C 以前 的质点 D、E、F、G、H、I 开始振动的时刻却都超 前于C 点。 上页 下页 返回 退出上页 下页 返回 退出 在C 达到正的最大位移时，质点B 和A 都沿着正方向 运动，向着各自的正的最大位移行进,质点B 比A 更接近 于自己的目标。 质点F、E、D已经过各自的正的最大位移，而进行 向负方向的运动。 质点I、H 不仅已经过了自己的正 的最大位移，而且还经过了负的最大 位移，而进行着正方向的运动。质点 G 则处于负的最大位移处。 经过T/4，波形曲线如下图所示，它 表明原来位于C 和I 间的波形经过 T/4 ，已经传播到A、G 之间来了。 上页 下页 返回 退出上页 下页 返回 退出 选择进入下一节 11-0 教学基本要求 11-1 机械波的产生和传播 11-2 平面简谐波的波函数 11-3 波动方程 波速 11-4 波的能量 波的强度 11-5 声波 超声波 次声波 11-6 电磁波 11-7 惠更斯原理 波的衍射 反射和折射 11-8 波的叠加原理 波的干涉 驻波 11-9 多普勒效应
