機(jī)械波的產(chǎn)生與傳播-wenkub
2023-02-24 16:02:52 本頁(yè)面
【正文】 3 6 大學(xué)物理 A II 曹穎 波速： 振動(dòng)狀態(tài)在單位時(shí)間內(nèi)傳播的 距離 ， 用 u表示 ， 單位是 (ms1)。 3/2/2023 5 大學(xué)物理 A II 曹穎 周期： 質(zhì)元做一次完全振動(dòng)的時(shí)間 ， 用 T表示 ， 單位是秒 （ s） 。 ? 波動(dòng)是描寫(xiě)一系列質(zhì)點(diǎn)在作振動(dòng)。 彈性媒質(zhì)： 傳播振動(dòng)的彈性媒質(zhì)。 簡(jiǎn)諧波 簡(jiǎn)諧振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播形成簡(jiǎn)諧波 。 波動(dòng)的特點(diǎn) ?各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng)； ?各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率相同 ， 只是位相不同 。 橫波 三、橫波與縱波 縱波可以在固體 、 氣體 、 液體三種媒質(zhì)中傳播 。 傳播方向 ?t后的波形圖 振動(dòng)與波動(dòng)的區(qū)別： 判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向： 3/2/2023 4 大學(xué)物理 A II 曹穎 四、波的幾何描述 波線： 沿波的傳播方向畫(huà)的射線。 波長(zhǎng)： 振動(dòng)在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離為 波長(zhǎng) ， 單位是米 （ m） 。 關(guān)系式： l = uT u = l/T = ln ① 、 周期 （ 頻率 ） 由波源決定 ， 波速由媒質(zhì)的性質(zhì)決定 。 簡(jiǎn)諧振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播 ， 形成平面簡(jiǎn)諧波 。 ＝ t－ x/u 所以 B點(diǎn)的振動(dòng)情況為： ][ )(cos uxtAy ?= w該式為平面簡(jiǎn)諧波波動(dòng)方程。 o y x u t 時(shí)刻 t +?t 時(shí)刻 3/2/2023 12 大學(xué)物理 A II 曹穎 三、平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù) y0=A cos w t )()( ttyty oB ??? ][ )(cosuxtAy ?= w波沿 x軸的正方向傳播時(shí) o y x u B 3/2/2023 13 大學(xué)物理 A II 曹穎 說(shuō)明： 1） 若波沿 x軸的負(fù)方向傳播 )(cos uxtAy ?= w )(2coslnp xtA ?= )(cos utxA ?= lp2o y x u B x B點(diǎn)的振動(dòng)比 o點(diǎn)的振動(dòng)在時(shí)間上超前 x/u， 即 t39。 ②、波函數(shù) o點(diǎn) 的振動(dòng)方程 ?????? ?=25 pp ty????????????? ?= pp xtyoyjwoxuabP m04.3/2/2023 26 大學(xué)物理 A II 曹穎 ③、 P點(diǎn)的振動(dòng)方程 l=Px =????????????? ?=52ppty ? )?????? ??=255 pp ty④、 a、 b 振動(dòng)方向，作出 ? t 后的波形圖。 ?????? ??= ?535cos106 2pptym2106 ??=A振幅 波頻 pwn2=pp25/=Hz =波長(zhǎng) nl u==m20=3/2/2023 30 大學(xué)物理 A II 曹穎 例 一平面余弦波 ， 波線上各質(zhì)元振動(dòng)的振幅和角頻率分別為 A 和 w， 波沿 x軸正向傳播 ， 波速為 u， 設(shè)某一瞬時(shí)的波形如圖 ， 并取圖示瞬時(shí)為計(jì)時(shí)零點(diǎn) 。 kpdEdEdE ?= dVdm ?221 v)( dmdEk = )(sin)(21 222 uxtAdV ?= ww?第三節(jié) 波的能量 能流密度 )(sin)(21 222uxtAdVdEp ?= ww?dVu3/2/2023 36 大學(xué)物理 A II 曹穎 )(sin)( uxtAdVdE ?= ww? 222 波動(dòng)能量的特征： 動(dòng)能、勢(shì)能同位相； 有能量傳播； 總能量在 0 ~?dVw2A2 之間周期性變化。 第四節(jié) 惠更斯原理 衍射 ：波在向前傳播過(guò)程中遇到障礙物時(shí)，波線發(fā)生偏折并繞過(guò)障礙物的邊緣的現(xiàn)象。 3/2/2023 43 大學(xué)物理 A II 曹穎 一、波的迭加原理 獨(dú)立傳播原理： 幾列波在同一媒質(zhì)中傳播時(shí) ，無(wú)論相遇否 ， 都保持各自原有特性不變 。 二、波的干涉 產(chǎn)生這種現(xiàn)象的波為 相干波 ，相應(yīng) 的波源稱(chēng)為 相干波源 。 二、駐波的函數(shù)表達(dá)式 設(shè)： 沿 x 軸正反向傳播的兩相干波的波 函數(shù)的表達(dá)式為： )(cos lnp xtAy ?= 21第六節(jié) 駐 波 )(cos lnp xtAy ?= 223/2/2023 52 大學(xué)物理 A II 曹穎 三、駐波的波腹與波節(jié) 波節(jié) 波腹 合成后的波函數(shù)為 21yyy ?= txA pnlp 222 coscos=質(zhì)點(diǎn)的振幅為 lp xA 22 cos 圓頻率為 2pn = w 的諧振動(dòng)。 波節(jié) 波腹 3/2/2023 55 大學(xué)物理 A II 曹穎 能量特征： 駐波好似分段的振動(dòng)，能量 并沒(méi)有傳播。 3/2/2023 59 大學(xué)物理 A II 曹穎 [教材 1310 ]設(shè)入射波的表達(dá)式為 ).(2cos1 lp xTtAy ?= t
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