大学物理教学课件—（st）15.li机械波（22）.ppt

1、波动:振动的传播联系振动是波动的根源波动是振动的传播区别振动研究一个质点的运动。波动研究大量有联系的质点振动的集体表现?两者的联系和区别? § 机械波的产生与描述第六章机械波质元振动方向垂直于垂直于波的传播方向——横波………………平行于平行于……………..——纵波 2、波的分类波的性质波线与振动方向关系纵波横波物质波机械波电磁波…… 3、机械波: (1) 波源; (2) (弹性) 媒质产生条件: 机械振动在媒质中的传播过程 4、简谐波: 简谐振动的传播 5、波的几何描述波面: 波线: ——同相位(振动状态)各点组成的面——表示波的传播方向各向同性煤质中, 波线与波面垂直机械波和电磁波的异同? 是否需要弹性介质? 传播速度; 干涉; 能量传播; 衍射; 相同: 不同: 本质? 波线波面 7、描述波的特征量: ?, u,T 波长?周期 T波速 u uT ??各取决于什么? 6. 平面简谐波———波面为平面的简谐波. ?区分 u与质振动速度 v: ,T u ?? dt dy v?振?波的周期 T = 波源的振动周期 T s; ?波动是振动状态(位相)的传播; 各质点并不“随波逐流”. ?P Q?xu ?机械波速 u(相速),仅取决于弹性媒质的性质?沿波传播方向, 位相依次落后: || 2||x??????注意 1、平面简谐波的平面简谐波的波函数 y(x,t) 的建立设波沿+x方向, (1) 原点 O处质点的振动方程: ) cos( )( 0 0????tAty u ?x yPx ?O ——任意时刻 t, 平衡位置为 x的质元、相对于平衡位置的位移 y (x,t) (2) P 点(x处)相位落后于 O点: u x???? 0t P?????? 0§ 平面简谐波的平面简谐波的波函数波函数(4) 任 t, x, ——波动方程(沿+x)): ])( cos[ ),( 0?????u xtAtxy (3) 任P点(x处)处质点的振动方程: ) cos( ),( PtAtxy????])( cos[ 0?????u xtA])( cos[ ),( 0?????u xtAtxy若波沿 x负向,则])( cos[ ),( 0?????u xtAtxy])(2 cos[ ),( 0??????? xtAtxy ]) 2 cos[( ),( 0???????xtAtxy]) cos[( ),( 0????? kxtAtxy 注意: ?其他表式(沿+x): ?求波动方程的关键: 求原点 O的振动方程原点未必是波源.(k:波数) ③x,t 都变, ——反映不同时刻的波形 2、 y(x,t) 物理意义①x不变, —— x点的振动方程 y(t) ②t不变, —— t时的波形曲线 y(x) 即波形的传播—行波 x yt y3、波形图(曲线) (1) y-x 曲线: x:各质元平衡位置的坐标 y:各质元相对于各自平衡位置的位移 y-x 曲线: 反映某 t时刻各质元位移 y在空间的分布(2) 沿波传播方向, 位相依次落后: (3 ) y-x 图上必须标明时刻 t和u的方向. ?ab ?x || 2||x??????