[物理]大学物理§21 行波.ppt

O点的相位落后于P点相位： P点运动传到O点需用时间 设原点振动表达式为 如波沿 x 轴负方向传播，情况又如何？ 则P点的运动方程 P点在t 时刻的相位为 平面简谐波的波动方程为 “—” 波沿 x 轴正方向传播 “+” 波沿 x 轴负方向传播 1.如已知坐标原点振动表达式 及波速 u 结论 2.其他形式简谐波的波动方程 小议链接4 （1）振动滞后时间、相位和位移； （2）振动滞后相位、时间和位移； （3）振动位移及滞后时间、相位； （4）振动滞后相位、振动位移及振动滞后时间。 平面谐波的方程为 y = A cos ω ( t - ) u x 则 u x 和 分别代表 u x ω y 答案1 * 波动 §2.1 行波 §2.2 简谐波 §2.3 物体的弹性形变 §2.4 波动方程与波速 §2.5 波的能量 §2.6 惠更斯原理 §2.7 波的叠加 驻波 §2.8＊ 声波 §2.11 多普勒效应 第2章 波 动（wave) 一、波的定义及其分类 1.波的定义 振动在空间中的传播过程叫做波动，简称波。 2.波的分类 (1)机械振动在弹性介质中的传播过程，叫做机械波。如：水面波、声波等。 (2)电磁场的变化在空间中的传播过程，叫做电磁波。如：无线电波、光波等。 §2.1 行波 二、 机械波的基本概念 弹性介质和波源。 弹性介质____由弹性力组合的连续介质。 波源____波源处质点的振动通过弹性介质中的弹性力，将振动传播开去，从而形成机械波。 1.机械波产生的条件: 2.机械波的分类: 横波和纵波。 横波与纵波 横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直 纵波：质点的振动方向与波的传播方向平行 软绳 软弹簧 波的传播方向 质点振动方向 波的传播方向 质点振动方向 上下 抖动 波传播方向 t = 0 0 4 8 16 20 · · · · · · · · · · · · 12 · · · · · · · · · · · · · · · · · t = T/4 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · t = T/2 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · t = T · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · t = 3T/4 · · · · · · · · · · · · · · · · · · 质元并未“随波逐流” ,波的传播不是介质 质元的传播。 (2) “上游”的质元依次带动“下游”的质元振动。 (3) 某时刻某质元的振动状态将在较晚时刻于“下游”某处出现---波是振动状态的传播。 (4) 同相点----质元的振动状态相同。 结论 上下 抖动 3.波是相位的传播。 沿波的传播方向,各质元的相位依次落后 a ● b ● 图中b点比a点的相位落后。 答案C 1.在下面几种说法中，正确的说法是： 波源振动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不 同的． 波源振动的速度与波速相同． 在波传播方向上的任一质点振动相位总是比波源的相位滞后(按差值不大于 计)． (D) 在波传播方向上的任一质点的振动相位总是比波源的相位超前．(按差值不大于 计) 不同时刻对应有不同的波形曲线 4.波的图像： y :表示某时刻 各质点偏离自己平衡位置的位移 （1）波形图 y=f（x） X：表示各质点离开自己坐标原点的距离 （2） y=f（xt） 平面简谐波动方程或称波函数 o x t = t , y 波线 波面 二、波动几何描述 1.波线： 沿波的传播方向所画出的有向线段称波线。 ２.波面: 波在传播过程中，每一时刻，振动位相相同点的轨迹的统称。波线垂直于波面。 平面波： 波阵面为平面的波动称平面波。 波面为球平面的波动称球面波。 球面波： 波传播方向 波速 四、波的物理量 振动状态完全相同的相邻两质点之间的距离。这两个点的步调是一致, 相位差是2 1.波长 相位差 a b ? x x u 周期的倒数。 频率 3 波速 单位时间内振动状态（振动相位）的传播速度，又称相速。机械波速取决于弹性媒质的物理性质。 或 波速取决于弹性媒质的物理性质 介质的密度 弹性模量 u t = 2.周期 T 波形移过一个波长所需的时间。两个点振动相差时间是周期 纵波波速 Ｅ杨氏弹性模量 ? 密度。 (1