机械波的产生和传播 波的描述

第1讲 机械波的产生和传播 波的描述
机械波的产生和传播 波的描述
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一、机械波的形成
机械波: 机械振动状态在弹性介质中的传播过程.
弹性介质: 由无穷多的质元通过相互之间的弹性力组 合在一起的连续介质.
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机械波传播为何需要弹性介质?怎样描述波?
二、机械波的两个条件
(1)激发扰动的波源; (2)能够传播机械振动的弹性介
质.
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三、横波和纵波
(一)横波 质点振动方向和波的传播方向互相垂直的波. 特点: 存在波峰和波谷.
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(二)纵波 质点振动方向和波的传播方向相同的波. 特点: 存在相间的稀疏和稠密区域.
(三)质点没有流动
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波速: 单位时间内某一振动状态传播的距离. 也就是振 动相位的传播速度——相速度.
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波速是振动能量或振动形式的传播速度, 而非质点的 振动速度.
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大学物理
波动学基础
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波动, 简称波, 它是振动传播的过程.
机械波: 机械振动在弹性介质中的传播. 水波、声波
电磁波: 变化电场和变化磁场在空间的传播. 无线电波、光波
物质波: 微观粒子的运动, 其本身具有的波粒二象性.
研究对象: 机械波——机械振动在弹性介质中依靠弹性 力的传播.
波的传播演示
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(四)在弹性介质中形成: 需要弹性恢复力
横波: 只能在固体中传播. 纵波: 在气、液、固中都能传播.
(五)几个基本概念 波线、波面(波阵面)和波前 同相的点连成的面——波面. 最前面的波面——波前. 波 的传播方向用波线表示.
四、平面波和球面波
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共同特征和规律: 有波源、波速、波动方程; 能产生反 射、折射、干涉和衍射等现象.
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水波
声波
光波的衍射
48个Fe原子所围成 “量子围栏” 中的电子形成驻波Biblioteka 机械波的产生和传播 波的描述
重点内容
平面简谐波表达式 平面简谐波的能量 平面简谐波的叠加
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(1)波在传播过程中波面有无穷多个. (2)在各向同性均匀介质中波线总是和波面垂
直.
五、描述波动的物理量
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波长 : 同一波线上两个相邻的、相位差为 2 的质点之
间的距离.
周期 T: 波前进一个波长的距离所需的时间.
频率 : 单位时间内波动前进距离中完整波长的个数.
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