振动与波

波速 粒子速度
v
T
f
vwave 和 vparticle.并不相同
压缩区 疏松区
纵波，传输的方向与振动方向平行. 声波是纵波.
横波：质点振动方向与波的传播方向相垂直的波.
➢ 特征：具有交替出现的波峰和波谷. 无线电波，光波，微波都是横波.吉他等乐器琴弦上传输 的 也是横波.
纵波：质点振动方向与波的传播方向互相平行的波. （可在固体、液体和气体中传播）
课程导入
泰国的桂河大桥是一座铁路桥，在二战中赫赫有名， 它的故事曾被哥伦比亚公司搬上荧幕，并获得了奥斯 卡大奖。如今的桂河大桥成为了仍在通车的旅游胜地， 各国游客登上铁桥，拍照留念，缅怀历史。火车经过 时，唯有名起汽笛，提醒游客注意。当命题的列车从 身边经过时，你往往会发现，列车驶来时，汽笛的音 调比试过后要高。在马路上遇到急驶而过的救护车， 也可以发现此现象。难道汽笛或警笛是变频的？
在旅行途中，我们常会碰到很多特色小店。推门而入， 往往有听到叮玲玲的响声。一般这是主人悬在门前的风 铃在欢迎你。不知有没有注意过，可能相邻两家的风铃 声音都会有差别，或者清脆，或者悠扬。
你可能没有想到，这些现象都可以用机械波来解释。下 面，就让我们来自习看看吧。
一、波
雨后初晴，行走在湖边，不经意间就有一滴水珠从枝叶 间滑落，在平静的湖面上激起一片涟漪，向远处传播开 去。
假如粒子在1秒内振动了5次，它的频率就5hz;每次振 动的时间就是1s/5=0.2s，这就是周期。倒数关系
• 波长， 是一个波峰到下个波峰之间的距离， 也可以是波谷到下一个波谷的距离，或者等 价的说，应该是在正弦曲线上，任意连续相 同部分间的距离.
• 一般用字母 ／lamda表示。
下面要讨论的是波传播的速度，波速。
如果仔细观察，你会发现，在固定的位置上，水会上下 振动，同时，相邻的两道水纹间的距离似乎都是相同的。
这就是波。
• 波，是能量在物质中传播的一种物理现象，是时空 中的振动.
• 我们知道，物质的弹性振动是一种在时间上 的周期性摆动。 • 而在空间和时间中周期性的振动形成了波。
奥本海默做过一个试验，他把一个沙漏单摆悬挂在传动带 上方，单摆做周期性摆动， 当传送带静止，沙漏在上面绘出一条直线段；传送带以恒 定的速度运动时，沙漏能够绘出正弦曲线.
波有两种类型，横波和纵波。 将绳子的一端固定在墙上，用手拉住绳子的自由端， 如果你的手突然进行了先向上在乡下的晃动，绳上会 出现一个脉冲，沿着绳子运动。
在这种情况下，脉冲经过的位置，绳子都做上下运动， 绳子的运动与波传播的方向垂直。我们把这样的波称 为横波。
弦乐都是横波，电磁波也是横波，但可以不依赖介质
我们知道，速度的定义应当是距离除以时间。在波的 传播过程中，一个完整的振动所用的时间是一个周期， 而这段时间中波传播一个完整的波长。这里，波长就 是距离，周期就是时间，所以波速应该是波长除以周 期，由于周期与频率成倒数关系，波速也可以写作波 长乘以频率。 这有点像在地铁站里目测地铁的速度，如果你知道每 节车厢的长度（约20m）在数一下每秒从你面前经过 的车厢数量，就可以算出车速。
这告诉我们波是时空的振动，波的图形是正弦曲线。
那么如何描述波呢 对于正弦波 我们正弦曲线的最高点称为波峰 把正弦曲线的最低点称为波谷。
而把波峰河波谷的中点，称为平衡位置。
描述波的物理量，包括周期、频率、振幅和波长 波速等。
振幅是指振动离开平衡位置最大偏移，就是波峰或波 谷到平衡位置的距离；
周期是指完整振动一次的时间，一般用T表示；频率 表示了振动的快慢，是指1秒振动的次数，一般用f表 示。
这里我们需要说明，波速是波动向前传播速度。
传播的介质上，每个粒子都在自己原来的位置上 振动，波速并不是粒子上下振动的速度。
这里我们需要说明，波传播的是扰动。 用手晃动绳子的一端，有节奏的扰动，绳索上每个 粒子都上下运动，扰动沿绳子传播。
停止晃动，当扰动通过后，绳子恢复原状，而没有 传到远处。
水波上的树叶也是同样的道理。
➢ 特征：具有交替出现的密部和疏部.
波有两种类型，横波和纵波。 如果把绳子换成一个轻质弹簧，用手拉住弹簧的自由 端，平行于弹簧的方向突然推拉，弹簧上也会出现一 个脉冲，沿着弹簧运动。
在这种情况下，脉冲经过的位置，会形成压缩区和疏 松区，振动方向与波传播的方向平行，我们把这样的 波称为纵波，也叫疏密波。
声波是纵波，地震波中的P波也是纵波。
Crest Trough
振幅，A，离开平 衡位置最大偏移.
周期，T，完整振动 一次的时间.
频率，f，1秒振动的 次数。
波长，，任意连续
相同部分见的距离.
周期T与频率 f 相关。
f
1
T
这些关系式同时适用于横波和纵ห้องสมุดไป่ตู้.
横波与纵波.
横波，传播方向与振动 方向垂直.
无线电波，光波，微波都是横波. 吉他等乐器琴弦上传输的也是横 波.