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1、机械波机械波内容内容 机械波的基本概念机械波的基本概念 平面简谐波平面简谐波 波的能量波的能量 能流密度能流密度 惠更斯原理惠更斯原理 波的叠加与干涉波的叠加与干涉 驻波驻波3振动和波动的关系: 机械波、电磁波、物质波振动波动的成因波动振动的传播 波动的种类:4一 机械波的形成 能传播机械振动的媒质(空气、水、钢铁等)2 介质作机械振动的物体(声带、乐器等) 1 波源 波是运动状态的传播,介质的质点并不随波传播.注意机械振动在介质中的传播机械振动在介质中的传播 产生条件产生条件:(1)(1)波源波源 (2)(2)媒质媒质 注意注意:波动是振动的传递,但介质中质元在波动是振动的传递,但介质中质元
2、在原地振动,不随波前进原地振动,不随波前进6二 横波与纵波1 横波7特点: 波传播方向上各点的振动方向与波传播方向垂直2 纵波(又称疏密波) 例如:弹簧波、 声波8 纵波 特点:质点的振动方向与波传播方向一致93 复杂波 (本章研究对象)特点:波源及介质中各点均作简谐振动特点:复杂波可分解为横波和纵波的合成例如:地震波 简谐波波的特点波的特点:xuy13107410t13107414Tt 13107412Tt 131074143Tt Tt (1)(1)媒质中各质元都只在自己的平衡位置附近振动,媒质中各质元都只在自己的平衡位置附近振动,并未并未“随波逐流随波逐流”。波的传播不是媒质质元的传播。波
3、的传播不是媒质质元的传播(2)“(2)“上游上游”的质元依次带动的质元依次带动“下游下游”的质元振动的质元振动( (依依靠质元间的弹性力靠质元间的弹性力) )。 (3)(3)某时刻某质元的振动状态将在较晚时刻于某时刻某质元的振动状态将在较晚时刻于“下游下游”某处出现,这就是某处出现,这就是“波是振动状态的传播波是振动状态的传播”的含义的含义(4) (4) 振动状态由相位决定,因此振动状态的传播也可振动状态由相位决定,因此振动状态的传播也可以说成是以说成是“相位相位”的传播。的传播。 12三 波长 波的周期和频率 波速OyA A -ux 波传播方向上相邻两振动状态完全相同的质点间的距离(一完整波的长度). 1 波长13横波:相邻 波峰波峰 波谷 波谷 纵波:相邻 波疏波疏 波密波密 142 周期 T 波传过一波长所需的时间,或一完整波通过波线上某点所需的时间.uT3 频率 单位时间内波向前传播的完整波的数目. (1 内向前传播了几个波长)s15决定于介质的性质(弹性模量和密度)振动状态(相位)在介质中传播的速度 4 波速 u钢铁中 水 中例如,声波在空气中1sm340-1sm5001-1sm0005-相速?相速?横波传播需要介质横横波传播需要介质横向移动即切变,故液向移动即切变,故液体和气体只能传播纵体和气体只能传播纵波,不能传播横波。波,不能传播横波。