平面简谐波的能量

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1、大学物理电子教案机械波(2)5.4平面简谐波的能量5.5惠更斯原理及应用5.6波的叠加原理及应用1一波动能量波的传播是能量的传播，传播过程中，介质中的质点运动，具有动能，介质形变具有势能.pEkE以棒中传播的纵波为例分析波动能量的传播.xOxO2振动动能弹性势能xOxO3xOxO纵波4体积元的总机械能xOxO5讨论体积元在平衡位置时，动能、势能和总机械能均最大，体积元的位移最大时，三者均为零.(1)在波动传播的介质中，任一体积元的动能、势能、总机械能均随作周期性变化，且变化是同相位的.能量极小极大极小6理解：在波动过程中，在波峰位置，质点的振动速度为零，动能为零；同时，Δy/Δx也为零，

2、即形变为零，弹性势能为零；而在平衡位置，质点的振动速度最大，动能最大；同时，Δy/Δx也最大，即形变最大，弹性势能最大。因而介质中任一体积元的动能和势能在每一个时刻都是相等的，即同相地随时间变化的。能量极小极大极小7(2)任一体积元都在不断地接收和放出能量，即不断地传播能量.任一体积元的机械能不守恒.波动是能量传递的一种方式.xOxO8能量密度：单位体积介质中的波动能量平均能量密度：能量密度在一个周期内的平均值xOxO二能流和能流密度9三波的能流和能流密度能流：单位时间内垂直通过某一面积的能量.平均能流：udtS10能流密度(波的强度)I:通过垂直于波传播方向的单位面积的平均能流.Suw

3、P=udtS11例1证明球面波的振幅与离开其波源的距离成反比，并求球面简谐波的波函数.证介质无吸收，通过两个球面的平均能流相等.即故12本章目录选择进入下一节：END5.0教学基本要求5.2描述波的物理量5.1机械波的产生与传播5.3平面简谐波5.4平面简谐波的能量5.7多普勒效应5.6波的叠加原理及应用5.5惠更斯原理及应用13