大學(xué)物理學(xué)-機(jī)械波的形成和傳播

第5章機(jī)械波機(jī)械波：機(jī)械振動在彈性介質(zhì)中的傳播過程.電磁波：交變電磁場在空間的傳播過程.物質(zhì)波：微觀粒子的運(yùn)動,其本身具有的波粒二象性.波動的種類:天線發(fā)射出電磁波聲波波動的共同特征：能產(chǎn)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象.由于電子具有波動性,因此,在量子圍欄內(nèi)可明顯觀察到二維電子概率駐波.本章內(nèi)容5.1機(jī)械波的形成和傳播5.2平面簡諧波規(guī)律5.3波的疊加與多普勒效應(yīng)一、機(jī)械波的產(chǎn)生

2、產(chǎn)生條件波源：作機(jī)械振動的物體。如聲帶、樂器的弦等1、機(jī)械波定義機(jī)械振動以有限速度在連續(xù)介質(zhì)中傳播過程。彈性介質(zhì)：能傳播振動的彈性介質(zhì)。如空氣、水、繩索等簡諧波:波源以及介質(zhì)中各質(zhì)點的振動都是諧振動。特征：具有交替出現(xiàn)的波峰和波谷.橫波——質(zhì)點振動方向垂直傳播方向，如繩波。二、機(jī)械波的分類及傳播特點橫波演示O縱波——質(zhì)點振動方向平行傳播方向，如聲波。特征：具有交替出現(xiàn)的密部和疏部.簡諧縱波(2)

“上游”的振動依次帶動“下游”的質(zhì)元的振動；(3)

沿波傳播方向，各個質(zhì)元的相位依次落后,波動是相位的傳播；(5)

波動曲線與振動曲線不同.(1)

波動的各質(zhì)元并不隨波逐流，波的傳播不是質(zhì)元的傳播；(4)波源每完成一次全振動，就有一個完整的波形發(fā)送出去；三、機(jī)械波的形成和傳播T

yt0振動曲線

x

y0波形曲線

波面:

任一時刻振動位相相同的點所組成的面。波前（波陣面）:

某一時刻最前面的波面。代表波的傳播方向的射線。波線:在各向同性均勻媒質(zhì)中，波線⊥波面.注意:四、機(jī)械波的幾何描述球面波：波陣面是球面平面波：波陣面是平面球面波平面波波線波面五、描述波的物理量波傳播方向1s傳播距離=v1、波長(

)同一波線上位相差為2

的兩振動質(zhì)點之間的距離,即一個完整波形的長度。沿傳播方向兩個相鄰的相位（即位移和運(yùn)動方向）相同質(zhì)點之間的距離即波源作一次完全振動，波前進(jìn)的距離.波長反映了波的空間周期性.2、周期(T)、頻率周期(T)：一個完整波形通過波線上某固定點所需的時間?；蛘哒f波傳播一個波長所需的時間。頻率(

)

：單位時間內(nèi)通過介質(zhì)中某固定點完整波形的數(shù)目。波源相對介質(zhì)靜止時，波動周期等于波源振動周期。波的周期、頻率與媒質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)。某振動狀態(tài)（即位相）在介質(zhì)中傳播的距離，也稱為相速。3、波速(u):波速決定于介質(zhì)