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【正文】 vv?uu ??1） 4Hz50 033 03033 039。 v? u u 波源 向 觀察者運動 觀察者接收的頻率 波源 遠離 觀察者 ?? s39。 ?電磁波的傳播可不需介質(zhì) . ? 能量傳播 ? 反射 ? 折射 ? 干涉 ? 衍射 兩類波的共同特征 第二節(jié) 波動學(xué)基礎(chǔ) 一、機械波 （一）機械波的產(chǎn)生 產(chǎn)生條件： 1）波源； 2）彈性介質(zhì) . 波是運動狀態(tài)的傳播，介質(zhì)的質(zhì)點并不隨波傳播 . 注意 機械波：機械振動在彈性介質(zhì)中的傳播 . 第二節(jié) 波動學(xué)基礎(chǔ) 分類： 1）橫波； 2）縱波 . ? 特征：具有交替出現(xiàn)的波峰和波谷 . 第二節(jié) 波動學(xué)基礎(chǔ) 橫波 ：質(zhì)點振動方向與波的傳播方向相 垂直 的波 . （僅在固體中傳播 ） 縱波 ：質(zhì)點振動方向與波的傳播方向互相 平行 的波 . （可在固體、液體和氣體中傳播） ? 特征：具有交替出現(xiàn)的密部和疏部 . 第二節(jié) 波動學(xué)基礎(chǔ) （二） 波長 波的周期和頻率 波速 ? 波長 ：沿波的傳播方向，兩個相鄰的、相位差為 的振動質(zhì)點之間的距離，即一個完整波形的長度 . ?π2O y A A ?ux?第二節(jié) 波動學(xué)基礎(chǔ) ? 周期 ：波前進一個波長的距離所需要的時間 . TT1????? ??Tu Tuu ????? 頻率 ：周期的倒數(shù)，即單位時間內(nèi)波動所傳播的完整波的數(shù)目 . ?? 波速 ：波動過程中，某一振動狀態(tài)（即振動相位）單位時間內(nèi)所傳播的距離（相速） . u注意 周期或頻率只決定于波源的振動 ! 波速只決定于媒質(zhì)的性質(zhì)（彈性及密度）！ 第二節(jié) 波動學(xué)基礎(chǔ) 波速 與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)， 為介質(zhì)的密度 . u ?如聲音的傳播速度 sm40 00sm34 3空氣，常溫 左右， 混凝土 ?Gu ??Eu ??Ku ?橫 波 固體 縱 波 液、氣體 切變 模量 彈性 模量 體積 模量 第二節(jié) 波動學(xué)基礎(chǔ) 例 1 在室溫下，已知空氣中的聲速 為 340 m/s，水中的聲速 為 1450 m/s ，求頻率為 200 Hz和 2022 Hz 的聲波在空氣中和水中的波長各為多少？ 1u2uHz200sm340 1111 ???? ?? u 212 ?? ??uHz200sm1 4 5 0 1121 ????? ?? u 222 ??? ??u在水中的波長 解 由 ，頻率為 200 Hz和 2022 Hz 的聲波在 ?? u?空氣中的波長 第二節(jié) 波動學(xué)基礎(chǔ) （三）波動過程的幾何描述、惠更斯原理 * ??球 面 波 平 面 波 波前 波面 波線 第二節(jié) 波動學(xué)基礎(chǔ) 球 面 波 平 面 波 惠更斯原理： 在 波 的 傳播 過程中，波陣面上的每一點都可以看作發(fā)射 次級 子波的波源，在其后的任 一時刻，這些子波的包 跡 就 成為 新的波 陣面 . O 1R2Rtu?第二節(jié) 波動學(xué)基礎(chǔ) ),( txyy ?各質(zhì)點相對平衡位置的 位移 波線上各質(zhì)點平衡 位置 ? 簡諧波：在均勻的、無吸收的介質(zhì)中，波源作簡諧運動時，在介質(zhì)中所形成的波 . 二、 波動方程（平面簡諧波的波函數(shù)） ? 平面簡諧波：波面為平面的簡諧波 . 介質(zhì)中任一質(zhì)點（坐標為 x）相對其平衡位置的位移（坐標為 y）隨時間的變化關(guān)系，即 稱為波函數(shù) . ),( txy第二節(jié) 波動學(xué)基礎(chǔ) 點 O 的振動狀態(tài) tAy O ?c o s?點 P uxt ??t 時刻點 P 的運動 tx/u時刻點 O 的運動 ?)(c o suxtAyP ? ?點 P 振動方程 1. 時間推遲法 第二節(jié) 波動學(xué)基礎(chǔ) u 點 P 比點 O 落后 的相位 Op ??? ???xπ2?uxTuxxp ??? ??? π2π2)(c o suxtAyp ? ?點 P 振動方程 tAy o ?c o s?點 O 振動方程 0,0 ?? ?xP x* yx?u?AAO 2. 相位落后法 第二節(jié) 波動學(xué)基礎(chǔ) 0,0 ?? ?x])(c os [ ?? ???u
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