機(jī)械波(編輯修改稿)
2025-01-19 01:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 dmdEk = )(sin)(21 222 uxtAdV ?= ww?第三節(jié) 波的能量 能流密度 )(sin)(21 222uxtAdVdEp ?= ww?dVu3/1/2023 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。 能量密度： )(sin 222 uxtA ?= ww?平均能量密度 : 220 211 w? AtwTw T =?= d單位體積內(nèi)的能量 dVdEw =3/1/2023 37 大學(xué)物理 A II 曹穎 二、 平均能流、平均 能流密度 平均能流 單位時(shí)間內(nèi)垂直通過介質(zhì)中某一面積的能量 。 TdVwP = 在介質(zhì)中取體積元 dV， 波速方向垂直于面積S、 長為 uT ， 則能流為 單位：焦耳 /秒，瓦， J?s1， W uSw= u s 3/1/2023 38 大學(xué)物理 A II 曹穎 單位時(shí)間 內(nèi)通過 垂直 于波傳播方向的 單位面積 上的 平均能量 ；方向?yàn)槟芰總鞑サ姆较?。 uwSPI ==uA 2221 w?=矢量式： uAI ?? 2221 w?=u s 平均能流密度 3/1/2023 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 21 EE = 222121 44 IrIr pp =3/1/2023 40 大學(xué)物理 A II 曹穎 設(shè)半徑為單位長度的球面上振幅為 a ， 半徑為 r 的球面上振幅為 A ，則： A=a/r 相應(yīng)的球面波的波函數(shù)為： ][ )(cos jw ??= uxtrayuAruAr 22222221212121 w?w? =212rrAA=3/1/2023 41 大學(xué)物理 A II 曹穎 一、惠更斯原理 媒質(zhì)中任一波陣面上的 各點(diǎn)，均可看做是發(fā)射子波 的波源，在其后任意時(shí)刻， 這些包跡決定新的波振面。 第四節(jié) 惠更斯原理 衍射 ：波在向前傳播過程中遇到障礙物時(shí)，波線發(fā)生偏折并繞過障礙物的邊緣的現(xiàn)象。 3/1/2023 42 大學(xué)物理 A II 曹穎 波在傳播過程中遇到障礙物使傳播方向發(fā)生改變繞過邊緣繼續(xù)傳播的現(xiàn)象 。 2）解釋波的衍射現(xiàn)象。 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 。 3/1/2023 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) ，無論相遇否 ， 都保持各自原有特性不變 。 波的迭加原理： 幾列波在迭加時(shí) ， 任一的振動(dòng)是各個(gè)波在該點(diǎn)引起分振動(dòng)的合成 ，位移就是各個(gè)波在該點(diǎn)引起分位移的矢量和 。 第五節(jié) 波的迭加原理 波的干涉 3/1/2023 44 大學(xué)物理 A II 曹穎 相干條件： 頻率相同，振動(dòng)方向相同， 位相差恒定（或位相相同）。 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 。 二、波的干涉 產(chǎn)生這種現(xiàn)象的波為 相干波 ，相應(yīng) 的波源稱為 相干波源 。 3/1/2023 45 大學(xué)物理 A II 曹穎 兩個(gè)相干波源的 振動(dòng)方程分別為： )cos( 11010 jw ?= tAy )cos( 22023 jw ?= tAy 干涉加強(qiáng)或減弱的條件 s1 s2 p r1 r2 兩波源在 P引起的振動(dòng)分別為 : )2cos( 1111 lpjw rtAy ??= )2cos( 2222 lpjwrtAy ??=3/1/2023 46 大學(xué)物理 A II 曹穎 兩波源在 P引起的振動(dòng)分別為 : )cos( lpjw 1111 2 rtAy ??= )cos(lpjw2222 2rtAy ??=合振動(dòng) y y y = ? 1 2 )cos( jw ?= tA)cos(lpjj 1212212221 22rrAAAAA?????=3/1/2023 47 大學(xué)物理 A II 曹穎 )cos()cos()sin()sin(tglpjlpjlpjlpjj2221112221112222rArArArA??????=相遇點(diǎn)引起的位相差 : lpjjj 1212 2 rr ???=?討論： lpjjj 1212 2 rr ???=?pk2= 21 AAA ?==Amax （ 加強(qiáng) ） 有 當(dāng) 3/1/2023 48 大學(xué)物理 A II 曹穎
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