第6章 機械波

1、第6章 機械波 波動波動 振動振動在空間的在空間的傳播傳播過程過程. 波動是自然界常見的物質(zhì)運動形式波動是自然界常見的物質(zhì)運動形式.電磁波電磁波: 變化電場和變化磁場在空間的傳播變化電場和變化磁場在空間的傳播.機械波機械波: 機械振動在機械振動在彈性介質(zhì)彈性介質(zhì)中的傳播中的傳播.不同不同之處之處共同共同特征特征如如聲波、水波、地震波聲波、水波、地震波等。機械波等。機械波只能存在于一定介質(zhì)中只能存在于一定介質(zhì)中,其運動遵循其運動遵循牛頓定律牛頓定律.v機械波的傳播需有傳播機械波的傳播需有傳播振動的振動的彈性彈性介質(zhì)介質(zhì);v電磁波的傳播可不需介質(zhì)電磁波的傳播可不需介質(zhì).干涉干涉衍射衍射能量傳播能量

2、傳播疊加性疊加性經(jīng)典波經(jīng)典波如如可見光、紫外光、無線電波、微波、可見光、紫外光、無線電波、微波、x射線射線等等.物質(zhì)波物質(zhì)波: 近代物理研究表明，微光粒子近代物理研究表明，微光粒子(如電子、如電子、質(zhì)子等質(zhì)子等)具有具有波粒二象性波粒二象性. hp德德布布羅羅意意波波 軟繩軟繩波的傳播方向波的傳播方向質(zhì)點振動方向質(zhì)點振動方向軟繩軟繩質(zhì)點振動方向質(zhì)點振動方向波的傳播方向波的傳播方向抖動一下，產(chǎn)生一個抖動一下，產(chǎn)生一個脈沖波脈沖波連續(xù)抖動，產(chǎn)生連續(xù)抖動，產(chǎn)生連續(xù)波連續(xù)波6-1 機械波的形成 波長 周期和波速一一 機械波的產(chǎn)生和傳播機械波的產(chǎn)生和傳播 機械波機械波 ：機械振動機械振動在在彈性介質(zhì)彈性

3、介質(zhì)中的傳播中的傳播. 產(chǎn)生條件：產(chǎn)生條件：(1) 波源；波源；(2) 彈性介質(zhì)彈性介質(zhì).(4)質(zhì)點質(zhì)點并未并未“隨波逐流隨波逐流”, , 波的傳播不是物質(zhì)的傳播波的傳播不是物質(zhì)的傳播. .波的傳播是運動狀態(tài)波的傳播是運動狀態(tài)(相位相位)的傳播的傳播,能量的傳播能量的傳播.(3) 當波源完成當波源完成一個周期一個周期的振動的振動, 波向前傳播波向前傳播一個波長一個波長.(1) “上游上游”的的質(zhì)點質(zhì)點依次帶動依次帶動“下游下游”的質(zhì)點振動的質(zhì)點振動. .(2) 某時刻某某時刻某質(zhì)點質(zhì)點的振動狀態(tài)的振動狀態(tài)將在將在較晚時刻較晚時刻于于“下游下游”某處出現(xiàn)某處出現(xiàn). .12345678910111

4、21314151612345678910111213141516 t = T/4 t = T/2 t = 3T/4 t = T123456789101112131415161234567891011121314151612345678910111213141516 t = 0 cos()2OyAt 波波源源0-2x 處處, , 質(zhì)質(zhì)點點相相位位-42x 處處, , 質(zhì)質(zhì)點點相相位位-22x 處處, , 質(zhì)質(zhì)點點相相位位3-22x 處處, , 質(zhì)質(zhì)點點相相位位-2x 處處, , 質(zhì)質(zhì)點點相相位位波的傳播是波的傳播是相位的傳播相位的傳播-2 相相位位沿沿著著波波的的傳傳播播方方向向由由近近及及遠遠

5、地地傳傳播播 (5) 同相點同相點-振動狀態(tài)相同質(zhì)點振動狀態(tài)相同質(zhì)點平衡位置相距平衡位置相距 的整數(shù)倍的整數(shù)倍相位差相位差2 的整數(shù)倍的整數(shù)倍 (6) 波形圖波形圖 ：y 表示某一時刻表示某一時刻(t=t0)各質(zhì)點相對其平衡位置各質(zhì)點相對其平衡位置 x 的的位移位移. OyAAux (7) 沿著波的傳播方向沿著波的傳播方向, 各質(zhì)點的振動位相都各質(zhì)點的振動位相都依次落后依次落后于波源于波源的振動位相的振動位相.0, 2x3, 42x 3, 42x , 2x , 0 x 2x ab xx傳播方向傳播方向2x 2x 22()baxxx ?abxbOyAAux三三 波長波長 波的周期和頻率波的周期和

6、頻率 波速波速2 波長波長 ：沿波的傳播方向，兩個相鄰的、相位差：沿波的傳播方向，兩個相鄰的、相位差為為 的振動質(zhì)點之間的距離的振動質(zhì)點之間的距離, 即一個完整波形的長度即一個完整波形的長度.2abcd2 周期周期 ：波前進一個波長的距離所需要：波前進一個波長的距離所需要的時間的時間.TT1TuTuu2 頻率頻率 ：周期的倒數(shù)，即單位時間內(nèi)波：周期的倒數(shù)，即單位時間內(nèi)波動所傳播的完整波的數(shù)目動所傳播的完整波的數(shù)目.2 波速波速 ：波動過程中，某一振動狀態(tài)（即：波動過程中，某一振動狀態(tài)（即振動相位）單位時間內(nèi)所傳播的距離（相速）振動相位）單位時間內(nèi)所傳播的距離（相速）.u注意注意 波源做波源做一

7、次完全振動一次完全振動, 波就前進波就前進一個波長的距離一個波長的距離, 波的周期取決于波源的振動周期波的周期取決于波源的振動周期.橫波：質(zhì)點振動方向與波的傳播方向相橫波：質(zhì)點振動方向與波的傳播方向相垂直垂直的波的波.（僅在固體中傳播（僅在固體中傳播 ）二二 橫波與縱波橫波與縱波 特征：具有交替出現(xiàn)的波峰和波谷特征：具有交替出現(xiàn)的波峰和波谷.縱波：縱波：質(zhì)點振動方向質(zhì)點振動方向與與波的傳播方向波的傳播方向互相互相平行平行的波的波. 特征：具有交替出現(xiàn)的特征：具有交替出現(xiàn)的密部密部和和疏部疏部.五五 波線波線 波面波面 波前波前*球球 面面 波波平平 面面 波波波前波前波面波面波線波線波線波線:

8、 波的波的傳播傳播方向方向. 在各向同性媒質(zhì)中在各向同性媒質(zhì)中, 波線恒與波面垂直波線恒與波面垂直.波面波面: 振動相位相同的點連成的面振動相位相同的點連成的面.波前波前:最前面的波面最前面的波面 波源的初始振動狀態(tài)波源的初始振動狀態(tài)m7 .1Hz200sm3401111um17. 0212um25. 7Hz200sm14501121um725. 0222u在水中的波長在水中的波長解解由由 ，頻率為，頻率為200 Hz和和2000 Hz 的聲波在的聲波在u空氣中的波長空氣中的波長12 340 /1450 /200 2000 uum sm sHzHz在在室室溫溫下下，已已知知空空氣氣中中的的聲聲

9、速速 為為，水水中中的的聲聲速速為為，求求頻頻率率為為和和的的聲聲波波在在空空氣氣中中和和水水中中的的波波長長例例各各為為多多少少？ 簡諧波：在簡諧波：在均勻的、無吸收均勻的、無吸收的介質(zhì)中，波源作的介質(zhì)中，波源作簡諧運動簡諧運動時，在介質(zhì)中所形成的波時，在介質(zhì)中所形成的波.一一 平面簡諧波的波函數(shù)平面簡諧波的波函數(shù) 平面簡諧波：平面簡諧波：波面為平面波面為平面的簡諧波的簡諧波.6-2 平面簡諧波的波函數(shù)),(txyy 各質(zhì)點在任意時刻相對平各質(zhì)點在任意時刻相對平衡位置的衡位置的位移位移波線上各質(zhì)點波線上各質(zhì)點平衡平衡位置位置某一時刻某一時刻 (t=t0), 不同位置處質(zhì)點的位移不同；不同位置

10、處質(zhì)點的位移不同；某一位置處某一位置處 (x=x0), 不同時刻的位移不同不同時刻的位移不同.任意任意 x 處質(zhì)點在任意處質(zhì)點在任意 t 時刻的的位移時刻的的位移y波函數(shù)波函數(shù) 波函數(shù)是波函數(shù)是時間時間和空間和空間雙重變雙重變量的周期函數(shù)量的周期函數(shù)點點O 的簡諧振動方程的簡諧振動方程cosOyAt t 時刻的時刻的P點運動點運動t-x/u時刻時刻O點的運動點的運動 以速度以速度u 沿沿 x 軸正向傳播的軸正向傳播的平面簡諧波平面簡諧波 . 波波源源O 的初相為零的初相為零. ( )()cos()POxytyttAtu 點點P 振動方程振動方程時間推時間推遲方法遲方法P點振動比點振動比O點落后

11、了點落后了 秒秒O點的振動經(jīng)過點的振動經(jīng)過 傳播到傳播到P點點 xtuxtu 任意任意 x 處質(zhì)點在任意處質(zhì)點在任意 t 時刻的的位移時刻的的位移y？ 波函數(shù)波函數(shù)cos()Axytu 在設定坐標系中，波線上在設定坐標系中，波線上任一點任一點、任意時刻的、任意時刻的振動規(guī)律振動規(guī)律 描述介質(zhì)中各質(zhì)點的位移描述介質(zhì)中各質(zhì)點的位移 y 隨各質(zhì)點的平衡位置隨各質(zhì)點的平衡位置x 和時間和時間 t 的變化關系的變化關系.點點 P 比點比點 O 落后落后的相位的相位Opxu)(cosuxtAyp點點 P 振動方程振動方程tAyocos原點處質(zhì)點的原點處質(zhì)點的振動方程振動方程 Px*yxuAAO ()相相法

12、法 位位落落后后t 0,0時時刻刻Ot 0,?Pt時時刻刻22pxxTuxu 0,0 x)(cosuxtAy 沿沿 軸軸負負向向 ux)cos(tAyO點點 O 振動方程振動方程 波波函函數(shù)數(shù) 沿沿 軸軸正正向向 ux)(cosuxtAyyxuAAO 如果原點的如果原點的初相位初相位不不為零為零 平面簡諧波波函數(shù)的其它形式平面簡諧波波函數(shù)的其它形式() =22cos ()cos()xxy x,tAtATTtTu)cos(),(kxtAtxy 質(zhì)點的振動速度，加速度質(zhì)點的振動速度，加速度)(sinuxtAtyv)(cos222uxtAtyacos(2)Atx2角角波波數(shù)數(shù)：k21波波速速: :u

13、kTTk 1）給出下列波函數(shù)所表示的波的給出下列波函數(shù)所表示的波的傳播方向傳播方向和和 點的初相位點的初相位.0 x)(2cosxTtAy)(cosuxtAy 2）平面簡諧波的波函數(shù)為平面簡諧波的波函數(shù)為 式中式中 為正常數(shù)，求波長、波速、波傳播方為正常數(shù)，求波長、波速、波傳播方向上相距為向上相距為 的兩點間的相位差的兩點間的相位差.)cos(CxBtAyCBA,d)cos(CxBtAycos()yAtkxC2BT2CBTudCd2討討 論論),(向向x 軸軸正正向傳播向傳播),(向向x 軸軸負負向傳播向傳播類別類別振動振動波動波動運動運動現(xiàn)象現(xiàn)象運動運動成因成因聯(lián)系聯(lián)系單個質(zhì)點單個質(zhì)點的周期

14、性運動的周期性運動多質(zhì)點多質(zhì)點的周期性運動的周期性運動質(zhì)點受到指向平衡質(zhì)點受到指向平衡位置的位置的回復力回復力作用作用介質(zhì)中質(zhì)點受到相鄰介質(zhì)中質(zhì)點受到相鄰質(zhì)點的帶動質(zhì)點的帶動 1.1.振動是波動的起因振動是波動的起因, ,波動是振動的傳播波動是振動的傳播2.2.有波動有波動一定一定有振動有振動, ,有振動有振動不一定不一定有波動有波動點點O 的簡諧振動方程的簡諧振動方程cosOyAt t 時刻的時刻的P點運動點運動t-x/u時刻時刻O點的運動點的運動 以速度以速度u 沿沿 x 軸正向傳播的軸正向傳播的平面簡諧波平面簡諧波 . 波波源源O 的初相為零的初相為零. ( )()cos()POxyty

15、ttAtu 點點P 振動方程振動方程時間推時間推遲方法遲方法P點振動比點振動比O點落后了點落后了 秒秒O點的振動經(jīng)過點的振動經(jīng)過 傳播到傳播到P點點 xtuxtu 任意任意 x 處質(zhì)點在任意處質(zhì)點在任意 t 時刻的的位移時刻的的位移y？二二 波函數(shù)的物理意義波函數(shù)的物理意義)(2cos)(cosxTtAuxtAy 1 當當 x 固定時固定時(x=xP)， 波函數(shù)表示波函數(shù)表示該點該點的的簡簡諧運動方程諧運動方程，并給出該點與點，并給出該點與點 O 振動的相位差振動的相位差.2PPxxu （波具有時間的周期性）（波具有時間的周期性）),(),(Ttxytxy 2 當當 一定時一定時(t=t0)，

16、波函數(shù)表示，波函數(shù)表示該時刻該時刻波線上波線上各點相對其平衡位置的位移各點相對其平衡位置的位移，即此刻的波形，即此刻的波形. (波形波形圖圖)t)(2cos)(cosxTtAuxtAy（波具有空間的周期性）（波具有空間的周期性）),(),(txytxy0cos 2(2)txyAT 2112211222xxx波程差波程差1221xxxx2振動曲線振動曲線波形曲線波形曲線圖形圖形研究研究對象對象物理物理意義意義特征特征注意：注意：波形曲線與振動曲線比較波形曲線與振動曲線比較某質(zhì)點某質(zhì)點位移隨時間變化位移隨時間變化規(guī)律規(guī)律某時刻，波線上某時刻，波線上各質(zhì)點各質(zhì)點位移位移隨位置變化規(guī)律隨位置變化規(guī)律v

17、由振動曲線可知由振動曲線可知某時刻某時刻其方向參看其方向參看下一時刻狀況下一時刻狀況初相初相周期周期T. 振幅振幅A 0 由波形曲線可知由波形曲線可知該時刻各質(zhì)點位移該時刻各質(zhì)點位移只有只有t=0時刻波形才能提供初相時刻波形才能提供初相波長波長 , 振幅振幅A某質(zhì)點某質(zhì)點 方向參看前一質(zhì)點方向參看前一質(zhì)點v對確定質(zhì)點曲線形狀一定對確定質(zhì)點曲線形狀一定曲線形狀隨曲線形狀隨t 向前平移向前平移AtPt0TvoAxPt0 vouyy 3 若若 均變化，波函數(shù)表示波形沿傳播方均變化，波函數(shù)表示波形沿傳播方向的運動情況（向的運動情況（行波行波）.tx,yxuOyxuOtux cos ()xyAtucos

18、 ()xyAttu t 時時刻刻波波形形tt 時時刻刻波波形形t 時時刻刻tt 時時刻刻t時時間間延延續(xù)續(xù)，整整個個波波形形向向前前推推進進 ttxxtx時時刻刻 處處的的相相位位等等于于時時刻刻處處的的相相位位tux()()xxxtttuu u波波的的傳傳播播是是的的傳傳相相播播, , 位位相相速速度度x 時時刻刻 處處的的相相位位經(jīng)經(jīng)過過的的時時間間間間隔隔傳傳播播到到了了處處的的相相位位txxtx 討論討論：如圖簡諧波以：如圖簡諧波以余弦函數(shù)表示，余弦函數(shù)表示，求求 O、a、b、c 各點振動各點振動初相位初相位.)(OyxuabcAAt=T/4t =0o2a0b2cOyAOyAOyAOy

19、Avuv 某某質(zhì)質(zhì)點點 方方向向參參看看質(zhì)質(zhì)點點的的振振動動速速度度 與與波波速速 總總是是在在波波形形曲曲線線點點的的同同一一側(cè)側(cè)前前一一質(zhì)質(zhì) 已知已知 T/4 時刻的波形時刻的波形, ,t=0 時刻的波形時刻的波形? 0/01.082umOxstP一一平平面面簡簡諧諧波波以以速速度度沿沿軸軸正正向向傳傳播播, , 圖圖示示為為其其在在時時刻刻的的波波形形圖圖，求求（ ）該該波波的的波波動動方方程程；（ ） 處處質(zhì)質(zhì)點點的的隨隨堂堂運運練練習習動動方方程程0.04 0 (.400.1) 08/振振幅幅 , , 波波長長 , , 解解 波波速速 Au122 =2/5/ 2角角頻頻率率（）初初相

20、相s ,s , uT 20.04cos50.082波波動動方方程程為為 xmyt 2 0.04cos(250. 0 22)ytOxPm距距原原點點 為為 處處的的 點點運運動動方方程程為為2 0.04cos52質(zhì)質(zhì)點點的的點點處處振振動動方方程程Oyt,0.08任任取取 點點點點到到原原點點 的的距距離離為為落落后后點點振振動動xPOx PP 例例1 自學自學1）以以 A 為坐標原點，寫出波函數(shù)為坐標原點，寫出波函數(shù)m10 uTm1032As5 . 0T0m)105 . 0(2cos1032xtyuABCD5m9mxo8m 例例2 一平面簡諧波以速度一平面簡諧波以速度 沿直線傳播沿直線傳播,波

21、波線上點線上點 A 的簡諧運動方程的簡諧運動方程 .20m/su 23 10cos(4 )mAytcos ()xyAtu2cos()xAtuTcos2()txATuTcos2()txAT2x ab xx傳播方向傳播方向2x 2x 2x ?ab 沿著波的傳播方向沿著波的傳播方向, 各質(zhì)點各質(zhì)點的振動相位的振動相位依次落后依次落后. 0ab)2(2()baabxxxx 2ABBAxx5210B)m4cos(1032tyBm)105 . 0(2cos1032xty2）以以 B 為坐標原點，寫出波函數(shù)為坐標原點，寫出波函數(shù)uABCD5m9mxo8mm)4cos(1032tyA3）寫出傳播方向上點寫出傳

22、播方向上點C、點點D 的簡諧運動方程的簡諧運動方程uABCD5m9mxo8m點點 C 的相位比點的相位比點 A 超前超前23 10cos(2)4 mCytACm)5134cos(1032t點點 D 的相位落后于點的相位落后于點 A m)594cos(1032tm10m)4cos(1032tyA23 10cos(42)mDytAD4）分別求出分別求出 BC ，CD 兩點間的相位差兩點間的相位差4 . 4102222DCDCxxuABCD5m9mxo8m6 . 110822CBCBxxm10m)4cos(1032tyA一一 波動能量的傳播波動能量的傳播 當機械波在媒質(zhì)中傳播時，媒質(zhì)中當機械波在媒質(zhì)

23、中傳播時，媒質(zhì)中各質(zhì)點各質(zhì)點均在其平衡位置附近振動均在其平衡位置附近振動，因而具有，因而具有振動動能振動動能.同時，介質(zhì)發(fā)生同時，介質(zhì)發(fā)生彈性形變彈性形變，因而具有，因而具有彈性勢能彈性勢能. 以一列繩線上的橫波為例分析波動能量的傳播以一列繩線上的橫波為例分析波動能量的傳播.Oyxd)a (xmyxd)b(6-36-3波的能量波的能量2 體積元在平衡位置體積元在平衡位置(a)時，動能、勢能和總機時，動能、勢能和總機械能均最械能均最大大.2 體積元在位移最大處體積元在位移最大處(b)時，三者均為時，三者均為零零.2 波動是能量傳遞的一種方式波動是能量傳遞的一種方式 .Oyx( )axmyx( )

24、b22() +()范范圍圍內(nèi)內(nèi)繩繩子子的的原原長長相相同同繩繩子子長長度度繩繩子子平平處處于于原原最最衡衡位位置置處處長長大大位位移移處處xxyx波形曲線越陡峭處，彈性形變越大波形曲線越陡峭處，彈性形變越大，彈性勢能越大，彈性勢能越大1 1、dV 內(nèi)的波動動能內(nèi)的波動動能2)(21vdmdEkcos ()xyAtu波動方程為：波動方程為：dVdmdxSdVsin ()yxvAttu 2221sin ()2kxdEAtdVuxyoxy在介質(zhì)內(nèi)任取一體元在介質(zhì)內(nèi)任取一體元dV 波的能量和能量密度波的能量和能量密度2 2、dV 內(nèi)的波動勢能內(nèi)的波動勢能xyoyxxy在橫波中，介質(zhì)產(chǎn)生切變。體積元因形

25、變而具有彈性勢能。在橫波中，介質(zhì)產(chǎn)生切變。體積元因形變而具有彈性勢能。cos ()xyAtu由：212pyEGdVx（類似于彈簧的彈性勢能）（類似于彈簧的彈性勢能）2)(21xkEPG切變彈性模量切變彈性模量橫橫波波：GudVxyGEp2210tanlimsinxyyxAtxxuu 2221sin()2xAtdVuyxdVxyGEp221cos ()xyAtu 在同一體元在同一體元dV 內(nèi)，內(nèi)， dEk 、 dEp 是同步的。是同步的。222sin ()kpxdEdEdEAtdVu、體積元、體積元dVdV 內(nèi)的總波動能量內(nèi)的總波動能量以上討論說明：以上討論說明： 以上圖的橫波為例，當體積元的以

26、上圖的橫波為例，當體積元的位移最大時位移最大時（即波峰、波谷（即波峰、波谷處），體積元的處），體積元的振速為零振速為零，動能為零動能為零；此時；此時, ,介質(zhì)的介質(zhì)的相對形變相對形變?yōu)闉榱悖创藭r有零，即此時有 y/ x =0，所以此時體積元的所以此時體積元的彈性勢能為零。彈性勢能為零。xyoxyx0y 相反地，當體積元處在位移為零處相反地，當體積元處在位移為零處( (即平衡位置即平衡位置) )時，振速、時，振速、相對形變均最大，所以彈性勢能和動能都同時達到最大值。相對形變均最大，所以彈性勢能和動能都同時達到最大值。 對任一介質(zhì)體積元來說，不斷從波源方向的介質(zhì)中吸收對任一介質(zhì)體積元來說，不斷從

27、波源方向的介質(zhì)中吸收能量，又不斷地向后面的介質(zhì)傳遞能量。這說明波動是傳遞能能量，又不斷地向后面的介質(zhì)傳遞能量。這說明波動是傳遞能量的一種方式，且能量傳播的速度就是波速。量的一種方式，且能量傳播的速度就是波速。222sin ()xdEAtdVu 體元體元dV內(nèi)的機械能不守恒，且作周期性變化。內(nèi)的機械能不守恒，且作周期性變化。而孤立的諧振子系統(tǒng)總能量守恒。而孤立的諧振子系統(tǒng)總能量守恒。 這與孤立的諧振子系統(tǒng)不相同，孤立的諧振子系統(tǒng)這與孤立的諧振子系統(tǒng)不相同，孤立的諧振子系統(tǒng)振動過程振動過程中系統(tǒng)的動能和勢能相互轉(zhuǎn)換中系統(tǒng)的動能和勢能相互轉(zhuǎn)換, ,且總能保持不變。且總能保持不變。5 5、一個周期內(nèi)的

28、平均能量密度、一個周期內(nèi)的平均能量密度2220011sin ()TTxwwdtAtdtTTu4 4、能量密度、能量密度 222sin ()dExwAtdVudVdEw 單位體積內(nèi)的能量單位體積內(nèi)的能量 可見：可見：22Aw、)2cos121(sin22221A波的能流和能流密度波的能流和能流密度 能流：單位時間內(nèi)垂直通過某一面積的能量能流：單位時間內(nèi)垂直通過某一面積的能量. 平均能流：平均能流：SuwP uwSPI 能流密度能流密度 ( 波的強度波的強度 ) I : 通過垂直于波傳播方向的單通過垂直于波傳播方向的單位面積的平均能流位面積的平均能流. udtSuuAI2221球球 面面 波波 介

29、質(zhì)中波動傳播到介質(zhì)中波動傳播到的各點都可以看作是的各點都可以看作是發(fā)發(fā)射子波的波源射子波的波源，而在其，而在其后的任意時刻，這些子后的任意時刻，這些子波的包絡就是新的波前波的包絡就是新的波前. 這就是惠更斯原理這就是惠更斯原理.O1R2Rtu6-4 惠更斯原理一一 惠更斯原理惠更斯原理入射波入射波惠更斯原理惠更斯原理(1) 波的起源是波的起源是波源的振動波源的振動.(2) 波的傳播是由于波的傳播是由于介質(zhì)中質(zhì)點介質(zhì)中質(zhì)點的相互作用的相互作用.(3) 介質(zhì)中任一質(zhì)點的振動都將介質(zhì)中任一質(zhì)點的振動都將引起鄰近質(zhì)點的振動引起鄰近質(zhì)點的振動 介質(zhì)中任何一點介質(zhì)中任何一點都可看做新的波源都可看做新的波源

30、.a 水波通過狹縫后水波通過狹縫后的衍射的衍射 波在傳播過程中遇到障礙物時，能繞過障礙物波在傳播過程中遇到障礙物時，能繞過障礙物的邊緣，在障礙物的陰影區(qū)內(nèi)繼續(xù)傳播的邊緣，在障礙物的陰影區(qū)內(nèi)繼續(xù)傳播. 波的衍射波的衍射 根據(jù)惠更斯原理，用作圖的方法，能解釋波沿直線傳播、根據(jù)惠更斯原理，用作圖的方法，能解釋波沿直線傳播、波的反射、折射等現(xiàn)象。波的反射、折射等現(xiàn)象。二二 波的干涉波的干涉1 波的疊加原理波的疊加原理 兩列孤立波的兩列孤立波的正碰正碰兩列孤立波的兩列孤立波的追趕追趕2 幾列波相遇之后，仍然保持它們各自原有的特征幾列波相遇之后，仍然保持它們各自原有的特征（頻（頻、波長、振幅、振動方向等）不變、波長、振幅、振動方向等）不變, 并按照原來并按照原來的方向繼續(xù)前進的方向繼續(xù)前進, 好象沒有遇到過其他波一樣好象沒有遇到過其他波一樣.（獨立性獨立性）2 在相遇區(qū)域內(nèi)任一點的振動，為各列波單獨存在在相遇區(qū)域內(nèi)任一點的振動，為各列波單獨存在時在該點所引起的振動位移的矢量和時在該點所引起的振動位移的矢量和.（疊加性疊加性）上述規(guī)律稱為波的疊加原理，又稱上述規(guī)律稱為波的疊加原理，又稱波的獨立傳播原理。波的獨立傳播原理。頻率相同、頻率相同、振動方向平行