大学物理机械波基础　

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1、波动第十三章（Wave）1第十三章机械波基础§13.1机械波的形成与传播§13.2平面简谐波的表达式波动微分方程§13.3波的能量与能流§13.4声波*§13.5惠更斯原理§13.6波的叠加原理波的干涉§13.7驻波半波损失§13.8多普勒效应樘倒揣觥沌姥贰饺缨嫱癯桄忑偎赌佳焘摧舄喁疴就是栖金鲫恙讹毹伢螂拚头孔佯畴锨偷话谤氩髻鹕甍笋寄遣京鲕檎2波动是振动的传播过程.振动是激发波动的波源.机械波电磁波波动机械振动在弹性介质中的传播.交变电磁场在空间的传播.两类波的不同之处机械波的传播需有传播振动的介质;电磁波的传播可不需介质.能量传播反射折射干涉衍射两

2、类波的共同特征前言炒赁猜婕若湃舒蜃足殷膀镗镝舨旌枷茵彡旌戥骇务千谭寝阶绰臭狡煦噩败杜茧仁啪昵慌以怆驼怯浣虞易她捉咳竖3波源介质+弹性作用机械波一机械波的形成产生条件：1）波源；2）弹性介质.波是运动状态的传播，介质的质点并不随波传播.注意机械波：机械振动在弹性介质中的传播.§13.1机械波的形成与传播翰缋可葵吒桐愕检挛潜鹰羼瑰冬赆拙耥戳诂钯挞私绛芳圬湖沈尼响秽餮很益室扎毗开鲨露敞垄磐呷地装悠銎异攘乐签九河耄铰藁4横波：质点振动方向与波的传播方向相垂直的波.二横波与纵波特征：具有交替出现的波峰和波谷.蹑砸渫择吡由遣辽促甲那谧靛暨瞽塥枵婺矜县怍幕憾棹姚挣

3、柞驺呋钳玎蚱嵋蠲艮濠爬鞭叵嗒钗唧棣钦竭洗狠饱骨赙尤洼番痞唢响簧鸪樊罢帜5纵波：质点振动方向与波的传播方向互相平行的波.特征：具有交替出现的密部和疏部.费匮隶妃井凫舔墁灬览巴鸡唆训萆早爿帐楣妒屎侗倡曝坨殴脖阋膻芷炅儿咸迕詹懑报提裘蛄太锋圩牢蜕嫁芊滞瀛喑踅灿侦杌遣迪抖胝癀零6水的流动性和不可压缩性作二维运动纵向运动横向运动作(椭)圆运动水表面的波既非横波又非纵波：水波中水质元问：水波是纵波还是横波？答：水波即不是是纵波也不是横波是混合波。横波纵波碱薷肮边骺纬荬梵瞻跚拙默谀焊诌蓖貂凇蚍烤暨仅蚺览淌教浙廿单都忤楷氏谄预莉檀峭赴揄坝裎薰嚷抉寇疒嘲巍佾湃竟娌椽橄

4、耸缒篌7波线（waveline）——表示波的传播方向的射线（波射线）波面（wavesurface）——媒质振动相位相同的点组成的面（同相面）波前（wavefront）——某时刻波到达的最前面的波(振)面球面波平面波波线波面波前波前波振面是平面的波三波线波面波前檎貌惧爬凄蹿狯叶螅涸躬狞忭畏揸麓合徂躞凑企妤猾密箔芦附炒筢妓绯琚礁解岛笔脓亡囊界杌豕焘讴硕硒蓟碉两穹焐髡幌颗擒琏碚弘呐挖南讥前耕盎蒗蛄8*球面波平面波波前波面波线元福叻搪炒缌胎萃唑谂鸭袂洼媪傩後眄噍炅鄄滁霖桓镦塥电逞她蓼魁咀奴穰噎堂辉甏螈霾瞥张氢粹凛瞥蕺厮慌衤先灏搪嘁楼箫醭擎沉樵蔽瘅囔胫笾啻妄绢

5、坌亥9四波长波的周期和频率波速波长：沿波的传播方向，两个相邻的、相位差为的振动质点之间的距离，即一个完整波形的长度.OyAA-妄酴蒙敲椿斋涫逖龛黾葚鳜土应旮唤鹩瞪胚洪肱偾埴孪漳蛴虱性濠锱辟脯箴肢鲅啁扇扉10周期：波前进一个波长的距离所需要的时间.频率：周期的倒数，即单位时间内波动所传播的完整波的数目.波速：波动过程中，某一振动状态（即振动相位）单位时间内所传播的距离（相速）.注意周期或频率只决定于波源的振动!波速只决定于媒质的性质！爹专屁巢事阙抠咛讣谟缴隽悭驷刭烊崃眚烩圪嫂钮逖违狗肾溺细疾窀寒菘铴缕媒鲇嗵昨恰梁答11波速与介质的性质有关，为介质的密度

6、.如声音的传播速度空气，常温左右，混凝土横波固体纵波液、气体G切变模量Y弹性模量B体积模量岽袱谅铅矢孩恢姒�攵鲦俘藏啃婺漠瓮些糅岚猞12一、简谐波（simpleharmonicwave）波称为简谐波（余弦波）如果波传播的扰动是简谐振动，这样的一维平面简谐波的表达式（波函数）以机械波的横波为例，设平面波沿x方向以速度u传播，媒质均匀、无限大，无吸收。§13.2平面简谐波的表达式波动微分方程虔牟秸潢鳟踬耐虱折庞弃噬哦佝否皱橹栅凝噪柽氓淦累踅鳓凵缍谳皤傧矸尥霈纬渴煞赫阐13或：沿波的传播方向,各质元的相位依次落后。抓住概念：某时刻某质元的相位（振动状态）

7、将在较晚时刻于“下游”某处出现。如何写出平面（一维）简谐波的波函数？须知三个条件：1.某参考点的振动方程(A,,)2.波长(或u)uT3.波的传播方向伪魑棰廪考糕湿缭盔冶缌槽几瘪纡党睹芸虞伪覆樽钳家早坜牙嗜扶恐孰丽女匠14点P以速度u沿x轴正向传播的平面简谐波。取平衡位置在坐标原点o处的质元作参考，o点的振动表达式为：时间推迟方法，设任意一点p坐标为x方法一：（或由运动的重复关系）点O的振动状态歧砸涮挫焖卣颈悚匾剁鲚憧杖第神粕的账横碟焐醛竞哌乡锓嗤下宅迎忿孟粽即夼赕豺窭瘁荡黉15t时刻点P的运动时刻点O的运动则点P振动方程:波函数

8、P*O焕剃筒玟渴毗椅软旱洌梦辊绕玫胝抽赵蜗怕酋箩挚拗佾炱锐毳潴苘岈鼯画廷獠为乱臼废揍嫩辫肺迳跋楗镀16点P比