大学物理《波》.pptVIP

§16-1 机械波的产生和传播 1. 机械波产生的条件 波动是振动状态的传播过程。 机械波：机械振动在介质中的传播过程。 弹性介质 注：波动是波源的振动状态在介质中的传播，介质 的质点并不随波前进。 波源 产生机械振动的振源 通过介质的弹性形变传播机械振动 电磁波：变化的电场和变化的磁场在空 间的传播过程。 2.横波和纵波 横波：质点的振动方向和波的传播方向垂直。 注：在固体中可以传播横波或纵波，在液体、 气体(因无剪切效应)中只能传播纵波。 纵波：质点的振动方向和波的传播方向平行。 振动方向 传播方向 波谷 波峰 波密 波疏 横波和纵波 当波源在无吸收介质中作简谐振动时，介质中各质点也作简谐振动，这时的波动称为简谐波(正弦波或余弦波)。 3.波阵面和波射线 波线：表示波的传播方向。 波阵面：在波动过程中，振动相位相同的点构成的面(简称波面)。 波前：在任何时刻，波面有无数多个，最前方的波面即是波前。波前只有一个。 平面波：波面为平面 球面波：波面为球面 柱面波：波面为柱面 波阵面和波射线 平面波 球面波 波 线 波 阵 面 波阵 面 波 线 1、波线和波阵面垂直。 注： 2、在远离波源的球面波波面上的任何一个小部份，都可视为平面波。 球面波、柱面波的形成过程： 波阵面和波射线 4.波的传播速度 波速：单位时间内一定的振动状态所传播的距离，用 表示，是描述振动状态在介质中传播快慢程度的物理量， 的值通常取决于介质的弹性和质量密度。 基本概念 —应力或胁强 —应变或胁变 —正压力 —受力面积 —受力前立方体的体积 —受力后立方体的体积 —体积的增量 (容变情形) 波的传播速度 体变模量 （对于流体 ） (长变情形) —应力或胁强 —应变或胁变 —横截面积 杨氏模量 (切变情形) —切向力 —柱体底面积 切变模量 固体介质中横波和纵波的传播速度： 横波 纵波 柔软细索和弦线中横波的传播速度： 横波 —细索或弦线中张力 —细索或弦线单位长度的质量 波阵面和波射线 流体中的波速 5.波长和频率 频率和周期只取决于波源，和介质种类无关。 频率：周期的倒数。 周期：波传播一个波长的距离所用的时间，与波源 的振动周期相同。 波长：在同一条波线上，相差为 的质点间的距离。 波速、周期和波长之间存在如下关系： —波速 —波长 —周期 —频率