機(jī)械波的產(chǎn)生與傳播-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 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) 。 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。 簡(jiǎn)諧振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播 ， 形成平面簡(jiǎn)諧波 。 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） 。 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 。 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)是描寫(xiě)一系列質(zhì)點(diǎn)在作振動(dòng)。 3/2/2023 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 9 大學(xué)物理 A II 曹穎 由圖得： B點(diǎn)比 O點(diǎn)的振動(dòng)在時(shí)間落后x/u， 即 t39。 解：① o點(diǎn) ?=l = uT /l T/2 pw = lp /2 u= )cos( jw ?= tAy 5/2p= ??= poxuabP m04.3/2/2023 25 大學(xué)物理 A II 曹穎 2/pj =t = 0 時(shí) ， o點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)向 y 軸負(fù)向運(yùn)動(dòng) 。 3/2/2023 35 大學(xué)物理 A II 曹穎 一、波的能量 由于振動(dòng)在媒質(zhì)中傳播，因而媒質(zhì) 各部分由振動(dòng)相應(yīng)的 動(dòng)能 和由相應(yīng)位移 而引起相對(duì)形變產(chǎn)生的 形變勢(shì)能 。 二、惠更斯原理的應(yīng)用 1） 由 t時(shí)刻的波面求下一時(shí)刻的波面 。 S1 S2 P r1 r2 )(2 1212 rr ???=? lpjjj 2824 ??= pp4?=21212221 )cos2( j???= AAAAA= 3/2/2023 51 大學(xué)物理 A II 曹穎 一、駐波的形成 在同一媒質(zhì)中 ,兩 等幅、反向 的 相干 波 相遇迭加就會(huì)形成駐波。 1122 uu ?? ?? 當(dāng) 3/2/2023 57 大學(xué)物理 A II 曹穎 1122 uu ?? ?? 當(dāng) 3/2/2023 58 大學(xué)物理 A II 曹穎 1122 uu ?? ?? 當(dāng) 反射端形成波腹，無(wú)半波損失現(xiàn)象 . 反射端形成波節(jié)， 意味著反射波位 相有 p 的突變 ， 相當(dāng)于有 l/2波程變化 ， 這種現(xiàn)象稱為半波損失。s－ 1， 求 B船上人聽(tīng)到 A船笛聲的頻率 。 ? 次聲波可在地表傳播很遠(yuǎn)距離。 聲強(qiáng)級(jí)： 0lg10IILI =單 位： 分貝， dB 相當(dāng)于 1000Hz 的聲波引起聽(tīng)覺(jué)最弱的聲強(qiáng)。 3/2/2023 60 大學(xué)物理 A II 曹穎 第七節(jié) 多普勒效應(yīng) 一、波源與接收者相對(duì)介質(zhì)靜止 00 == Bs uu ，即 得 SB vTuv ===1l 由于波源 （ 或接收者 ） 相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng) ， 二者均相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng) ， 使二者在其連線的方上有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 接收者同波源頻率之間的系將發(fā)生變化 ， 這種情況稱為多普勒效應(yīng) 。 lp xA 22 cos= 2A 3/2/2023 54 大學(xué)物理 A II 曹穎 四、駐波的位相 位相特征： 在駐波中，相鄰兩波節(jié)之間 各點(diǎn)的振動(dòng)位相是同相的，波節(jié)的兩側(cè) 各點(diǎn)振動(dòng)位相是反相的。 波的干涉： 滿足相干條件的波在傳播空間相遇 迭加時(shí)，在迭加區(qū)域中某些點(diǎn)的振動(dòng) 始 終加強(qiáng) ，另一些點(diǎn)的振動(dòng) 始終減弱 。 uwSPI ==uA 2221 w?=矢量式： uAI ?? 2221 w?=u s 平均能流密度 3/2/2023 39 大學(xué)物理 A II 曹穎 s u s 1 2 平面余弦波 討論： 通過(guò)兩個(gè)面的平均能量分別為： uSASIE 211121 w?== uSASIE 2222 21 w?==若 則有： 1 2 A A = 21EE =r1 r2 若 得 球面波 21EE = 222121 44 IrIr pp =3/2/2023 40 大學(xué)物理 A II 曹穎 設(shè)半徑為單位長(zhǎng)度的球面上
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