《2021-2022学年高二物理竞赛课件：半波损失.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021-2022学年高二物理竞赛课件：半波损失.pptx（14页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、半波损失半波损失半波损失半波损失 入射波在反射时，反射波的位相突变了入射波在反射时，反射波的位相突变了，相当，相当于波程损失了半个波长，这种于波程损失了半个波长，这种现象称为现象称为半波损失。半波损失。在绳与柱子固定处，为波节位置。在绳与柱子固定处，为波节位置。这一现象说明，在反射端，入射波与反射波在这一现象说明，在反射端，入射波与反射波在该点各自引起的两个振动位相相反，两者位相相差该点各自引起的两个振动位相相反，两者位相相差为为，相当于波程相差，相当于波程相差 /2.波节波节波腹波腹入射波在入射波在C点的振动方程：点的振动方程：设反射波在设反射波在C点的振动方程：点的振动方程：结论：结论：对
2、于对于固定反射点固定反射点C，入射波与反射波在，入射波与反射波在C点引起的点引起的振动反相，即入射波在振动反相，即入射波在C点反射后将引起点反射后将引起 的位相突变的位相突变.实验实验1）：反射点为固定端）：反射点为固定端(半波反射半波反射)在绳与柱子连接处为固定端在绳与柱子连接处为固定端.Cuu因为因为C点固定不动，必有：点固定不动，必有：半波损失半波损失=xC点反射波的振动状态点反射波的振动状态入射波的振动状态入射波的振动状态xC-/2 点入射波的振动状态点入射波的振动状态入射波与反射波的波动方程：入射波与反射波的波动方程：在绳与柱子连接处为固定端在绳与柱子连接处为固定端.Cuu实验实验2
3、：反射点为自由端（全波反射）：反射点为自由端（全波反射）uu实验结果：实验结果：入射波在入射波在C点引起的振动与反射波在点引起的振动与反射波在C点点引起的振动同位相引起的振动同位相,无半波损失无半波损失。入射波在入射波在C点的振动方程：点的振动方程：反射波在反射波在C点的振动方程：点的振动方程：入射波的波动方程：入射波的波动方程：反射波的波动方程：反射波的波动方程：在绳与柱子连接处为活动环。在绳与柱子连接处为活动环。入射波的振动状态入射波的振动状态反射波的振动状态反射波的振动状态 一般地，当波在两种介质的界面反射时，反射波有一般地，当波在两种介质的界面反射时，反射波有无半波损失与分界处两边介质
4、的性质及入射角有关无半波损失与分界处两边介质的性质及入射角有关.当波从当波从波疏介质波疏介质垂直入射到波密介质时，反射波垂直入射到波密介质时，反射波有有半波损失半波损失，形成的驻波在界面处是波节，形成的驻波在界面处是波节.当波从当波从波密介质波密介质垂直入射到波疏介质时，反射波垂直入射到波疏介质时，反射波无无半波损失半波损失，形成的驻波在界面处出现波腹，形成的驻波在界面处出现波腹.波疏媒质与波密媒质波疏媒质与波密媒质:反射波反射波透透射波射波入射波入射波 设设1,2,u1,u2分别为两种介质的密度和波速分别为两种介质的密度和波速,则则u u 较大较大的介质称为的介质称为波密介质，波密介质，u
5、u 较小较小的介质称为的介质称为波疏波疏介质介质.波波密密介介质质较较大大波波疏疏介介质质较较小小波节波节驻波驻波位相突变位相突变 波疏介质波疏介质波密介质波密介质x 当波从波疏介质垂直入射到波密介质时，反射波当波从波疏介质垂直入射到波密介质时，反射波有半波损失有半波损失，形成形成的驻波在的驻波在界面处是界面处是波节波节.入射波与入射波与反射波在界面处的位相反射波在界面处的位相总是相反总是相反,即反射波在分界处即反射波在分界处产生产生的位相突变的位相突变.波波密密介介质质较较大大波波疏疏介介质质较较小小有半波损失有半波损失波腹波腹位相不变位相不变波疏介质波疏介质波密介质波密介质x驻波驻波 当波
6、从波密介质垂直入射到波疏介质时，当波从波密介质垂直入射到波疏介质时，反反射波射波无半波损失无半波损失，形成形成的驻波在的驻波在界面处是界面处是波腹波腹.入入射波与反射波在界面处的位相射波与反射波在界面处的位相总是相同总是相同，即反射波，即反射波在分界处在分界处不产生位相突变不产生位相突变.波波密密介介质质较较大大波波疏疏介介质质较较小小总总 结：结：弦线上的波：弦线上的波：反射点固定反射点固定 位相突变位相突变 波节波节 反射点自由反射点自由 位相相同位相相同 波腹波腹两种介质界面的波：两种介质界面的波：波疏到波密波疏到波密 位相突变位相突变 波节波节 波密到波疏波密到波疏 位相相同位相相同
7、波腹波腹求解反射波波动方程：求解反射波波动方程：入射波在反射点的振动方程；入射波在反射点的振动方程；判断有无位相突变，反射波在反射点的振动方程；判断有无位相突变，反射波在反射点的振动方程；由振动方程写出反射波波动方程。由振动方程写出反射波波动方程。例例1.一入射波的波动方程为一入射波的波动方程为在在x0处发生反射，若处发生反射，若x0处为自由端，则处为自由端，则求（求（1）反射波的波动方程；（）反射波的波动方程；（2）驻波的波动方程，波）驻波的波动方程，波节点的位置；（节点的位置；（3）若为固定端，再求（）若为固定端，再求（1）、（）、（2）。）。y0y入入y反反x解：（解：（1）由于反射端为
8、）由于反射端为自由端自由端，所以所以没有半波损失没有半波损失，反射波在反，反射波在反射点的振动方程为射点的振动方程为反射波的波动方程为反射波的波动方程为（2）驻波方程驻波方程 y0y入入y反反x波节点的位置：波节点的位置：振幅为零的点。振幅为零的点。第二个波节点为第二个波节点为第一个波节点为第一个波节点为 因为没有半波损失因为没有半波损失,故故反射点为波腹点反射点为波腹点.再利用驻波再利用驻波的如下性质：相邻波腹与波腹的如下性质：相邻波腹与波腹,波节与波节间的距离均波节与波节间的距离均为为/2,相邻波腹与波节间的距离为相邻波腹与波节间的距离为/4.得到得到波节点位置也可由下述方法得到波节点位置也可由下述方法得到：(注：这里只有注：这里只有x 0 的解有意义的解有意义)驻波方程驻波方程：反射点为波节点反射点为波节点,故波节点位置：故波节点位置：（3）若反射点是固定端，则若反射点是固定端，则有半波损失，有半波损失，波节点的位置：波节点的位置：振幅为零的点。振幅为零的点。波节点位置也可由下述方法得到波节点位置也可由下述方法得到：反射波在反射点的振动方程反射波在反射点的振动方程反射波的波动方程反射波的波动方程