《物理（醫(yī)藥衛(wèi)生類）》 課件 高職 5.2機(jī)械波

5.2機(jī)械波機(jī)械波的形成與傳播波長(zhǎng)、頻率和波速波的衍射波的干涉一、機(jī)械波的形成與傳播1.機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，形成了機(jī)械波。產(chǎn)生振動(dòng)的波源和傳播振動(dòng)的介質(zhì)是形成機(jī)械波的條件。按照質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向之間的關(guān)系，可以把波分成橫波和縱波。水波繩波聲波水波、繩波、聲波等都是比較常見的機(jī)械波。2.橫波與縱波聲波、彈簧傳播的是縱波抖動(dòng)的繩子傳播的是橫波舉例疏部與密部相間。縱波又稱疏密波有凹、有凸。凸為波峰，凹為波谷。橫波又稱凹凸波波形縱波可以產(chǎn)生在氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)的各種介質(zhì)中橫波只存在于固體介質(zhì)中產(chǎn)生條件質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波叫橫波定義縱波橫波3.波的形成與傳播橫波的形成振動(dòng)發(fā)生時(shí)，由于介質(zhì)中各部分力的作用，相鄰的部分也陸續(xù)地振動(dòng)起來，這樣，振動(dòng)就向周圍傳播出去。振動(dòng)由近及遠(yuǎn)的傳播，各地的振動(dòng)狀態(tài)有先有后，看起來就象凸起和凹下的狀態(tài)或疏與密的狀態(tài)在“移動(dòng)”。波是振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過程。隨著波的傳播，介質(zhì)中本來靜止的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)起來，這表明它獲得了能量。這能量是從波源通過前面的質(zhì)點(diǎn)依次傳遞過來的。所以，波在傳播振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式的同時(shí)，也將波源的能量傳遞出去。因此說，波是傳遞能量的一種方式。在波動(dòng)過程中，媒質(zhì)中傳播出去的只是媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)，質(zhì)點(diǎn)本身只是以各自的平衡位置為中心作振動(dòng)，并不隨波一起傳播出去?？v波的形成二、波長(zhǎng)、頻率和波速1.波長(zhǎng)沿波的傳播方向，相鄰的兩個(gè)波峰（波谷）或相鄰兩個(gè)疏部（密部）之間的距離叫波長(zhǎng)，用

表示。2.頻率波源振動(dòng)的頻率也稱波的頻率。波前進(jìn)一個(gè)波長(zhǎng)所需的時(shí)間，叫做波的周期。頻率和周期反映了波在時(shí)間上的周期性。

xyO+A-A

3.波速波動(dòng)過程中，振動(dòng)傳播的距離和所用時(shí)間的比值叫做波速,即4.波長(zhǎng)、頻率(或周期)與波速的關(guān)系在同一均勻介質(zhì)中，機(jī)械波勻速向外傳播。波在傳播過程中，頻率不變（由波源決定）；波速在不同的介質(zhì)中不同（傳播速度由介質(zhì)決定）；而波長(zhǎng)由波速和介質(zhì)兩者共同決定。三、波的衍射1.波的衍射現(xiàn)象波能繞過障礙物的現(xiàn)象叫做波的衍射。沒有遇到障礙物的環(huán)形水波障礙物的尺寸比水波的波長(zhǎng)大得多時(shí)，不發(fā)生衍射現(xiàn)象障礙物的尺寸跟水波的波長(zhǎng)差不多時(shí)，會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象障礙物或孔的大小比波的波長(zhǎng)小，或者跟波長(zhǎng)相差不多時(shí)，就會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。2.波的衍射的條件四、波的干涉

波的獨(dú)立傳播與疊加原理1.波的疊加

兩列波在相遇后互相穿過對(duì)方，波的形狀和傳播情形和相遇之前沒有分別，仍然沿著各自原來的方向繼續(xù)傳播。它們保持了各自的波長(zhǎng)、頻率，相互沒有受到影響。在兩列波重疊的區(qū)域里，任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總位移，都等于兩列波分別引起的位移的矢量和。2.波的干涉水波的干涉實(shí)驗(yàn)

兩列波相遇，水面上出現(xiàn)了一些特殊的區(qū)域，有些地方水面始終保持平靜，有些地方則振動(dòng)激烈，這兩類區(qū)域間隔排列，形成了一個(gè)穩(wěn)定的圖樣。疊加規(guī)律適用于一切波。所以，干涉跟衍射一樣，是波特有的行為。頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，使某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相間，這種現(xiàn)象叫做波的干涉，形成的圖樣叫干涉圖樣。3.干涉圖樣波的干涉示意圖

練習(xí)1.什么是波的衍射？產(chǎn)生明顯衍射的條件是什么？舉出衍射