《大學物理學(第3版):大學物理學(第3版):6-1 機械波的形成和傳播》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《大學物理學(第3版):大學物理學(第3版):6-1 機械波的形成和傳播(12頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、61 61 機械波的形成和傳播機械波的形成和傳播第第6 6章章 機械波機械波第六章第六章 機械波機械波6.1 6.1 機械波的形成和傳播機械波的形成和傳播6.2 6.2 平面簡諧波的波函數(shù)平面簡諧波的波函數(shù)6.3 6.3 波的能量波的能量 聲強聲強6.4 6.4 惠更斯原理惠更斯原理 波的疊加和干涉波的疊加和干涉6.5 6.5 駐波駐波6.6 6.6 多普勒效應多普勒效應 沖擊波沖擊波6.7 6.7 色散色散 波包波包 群速度群速度61 61 機械波的形成和傳播機械波的形成和傳播第第6 6章章 機械波機械波2 波動波動 振動振動在空間的在空間的傳播傳播過程過程.機械波機械波電磁波電磁波經典波經
2、典波機械振動在機械振動在彈性彈性介質中的傳播介質中的傳播.交變電磁場在空間的傳播交變電磁場在空間的傳播.兩類波的兩類波的不同不同之處之處v機械波的傳播需有傳機械波的傳播需有傳播振動的播振動的彈性彈性介質介質;v電磁波的傳播可電磁波的傳播可不需介質不需介質.2能量傳播能量傳播2反射反射2折射折射2疊加性疊加性2干涉干涉2衍射衍射兩類波的兩類波的共同共同特征特征 波動是自然界常見的、重要的物質運動形式波動是自然界常見的、重要的物質運動形式61 61 機械波的形成和傳播機械波的形成和傳播第第6 6章章 機械波機械波61 61 機械波的形成和傳播機械波的形成和傳播第第6 6章章 機械波機械波4一一 機
3、械波產生的條件機械波產生的條件波是振動運動狀態(tài)的傳播,介質的質波是振動運動狀態(tài)的傳播,介質的質點并不隨波傳播點并不隨波傳播.注意注意 機械波:機械機械波:機械振動振動在在連續(xù)介質連續(xù)介質內的傳播內的傳播.產生條件:產生條件:有作機械振動的物體有作機械振動的物體波源波源有連續(xù)的介質有連續(xù)的介質. .61 61 機械波的形成和傳播機械波的形成和傳播第第6 6章章 機械波機械波5橫波:振動方向與傳播方向橫波:振動方向與傳播方向垂直垂直的波的波.(只能在固體中傳播(只能在固體中傳播 )二二 橫波和縱波橫波和縱波 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.61 61 機械波的形成和傳
4、播機械波的形成和傳播第第6 6章章 機械波機械波6縱波:質點振動方向與波的傳播方向縱波:質點振動方向與波的傳播方向平行平行的波的波.(能在固體、液體和氣體中傳播)(能在固體、液體和氣體中傳播) 特征:具有交替出現(xiàn)的密部和疏部特征:具有交替出現(xiàn)的密部和疏部.61 61 機械波的形成和傳播機械波的形成和傳播第第6 6章章 機械波機械波7 波傳播到的空間稱為波傳播到的空間稱為波場波場. .在波場中,代表波的在波場中,代表波的傳播方向的射線,稱為傳播方向的射線,稱為波射線波射線,也簡稱為,也簡稱為波線波線. . 三三 波線和波面波線和波面 波場中同一時刻振動位相相同的點的軌跡,謂波場中同一時刻振動位相
5、相同的點的軌跡,謂之之波面波面.某一時刻波源最初的振動狀態(tài)傳到的波面叫某一時刻波源最初的振動狀態(tài)傳到的波面叫做做波前波前或或波陣面波陣面,即最前方的波面,即最前方的波面. 按波面的形狀分類:按波面的形狀分類:平面波、球面波和柱面波等平面波、球面波和柱面波等. 61 61 機械波的形成和傳播機械波的形成和傳播第第6 6章章 機械波機械波8*球球 面面 波波平平 面面 波波波前波前波面波面波線波線61 61 機械波的形成和傳播機械波的形成和傳播第第6 6章章 機械波機械波9簡諧波:簡諧波:波源以及介質中各質點的振動都是諧振動波源以及介質中各質點的振動都是諧振動四四 簡諧波簡諧波* *五五 物體的彈
6、性形變物體的彈性形變 如果外力不超過一定限度,在外力撤去后,物體的如果外力不超過一定限度,在外力撤去后,物體的形狀和體積能完全恢復原狀,這種形變稱為形狀和體積能完全恢復原狀,這種形變稱為彈性形彈性形變變.這個外力限度稱為這個外力限度稱為彈性限度彈性限度. 形變的幾種基本形式:形變的幾種基本形式:長變長變 、切變、切變 、容變、容變 61 61 機械波的形成和傳播機械波的形成和傳播第第6 6章章 機械波機械波101、波速、波速 :波動過程中,某一振動狀態(tài)(即振:波動過程中,某一振動狀態(tài)(即振動相位)單位時間內所傳播的距離(又稱動相位)單位時間內所傳播的距離(又稱相速相速).六六 描述波動的幾個物
7、理量描述波動的幾個物理量 61 61 機械波的形成和傳播機械波的形成和傳播第第6 6章章 機械波機械波11波速 與介質的性質有關, 為介質的密度.如聲音的傳播速度sm4000sm343空氣,常溫左右,混凝土Gu/Eu/Bu橫 波固體縱 波液、氣體切變模量楊氏模量容變模量61 61 機械波的形成和傳播機械波的形成和傳播第第6 6章章 機械波機械波12 波長波長 :沿波的傳播方向,兩個相鄰的、相位:沿波的傳播方向,兩個相鄰的、相位差差 為為 的振動質點之間的距離的振動質點之間的距離, 即一個完整波形即一個完整波形的長度的長度.22、波動周期和頻率波動周期和頻率 周期周期 :一個完整波形通過介質中某固一個完整波形通過介質中某固定點所需的時間定點所需的時間.TT1 頻率頻率 :單位時間內通過介質中某固定點單位時間內通過介質中某固定點完整波的數(shù)目完整波的數(shù)目 .3、波長波長uuT