最新普通物理学第7章概述课件ppt.ppt

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1、普通物理学第7章概述波在弹性介质中运动时,任一点P的振动,将会引起邻近质点的振动。就此特征而言，振动着的P点与波源相比，除了在时间上有延迟外，并无其他区别。因此，P可视为一个新的波源。1678年，惠更斯总结出了以其名字命名的惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可看成是产生球面子波的波源；在其后的任一时刻，这些子波的包络面构成新的波面。§11-7惠更斯原理波的衍射反射和折射一、惠更斯原理障碍物的小孔成为新的波源原波阵面新波阵面S1S2t时刻t+Δt时刻uΔt反射与折射也是波的特征，当波传播到两种介质的分界面时，波的一部分在界面返回，形成反射波，另一部分进

2、入另一种介质形成折射波。in1n2CABDirr折射定律的推导*三、波的反射和折射反射定律入射角等于反射角入射线、反射线和分界面的法线均在同一平面折射定律入射线、折射线和分界面的法线均在同一平面波传播的独立性:几个波源产生的波，同时在一介质中传播,如果这几列波在空间某点处相遇，那么每一列波都将独立地保持自己原有的特性(频率、波长、振动方向等)传播。§11-8波的叠加原理波的干涉驻波一、波的叠加原理波的叠加原理:有几列波同时在媒质中传播时，它们的传播特性（波长、频率、波速、波形）不会因其它波的存在而发生影响。在相遇区域，合振动是分振动的叠加。叠加原理表明，

3、可将任何复杂的波分解为一系列简谐波的组合。相干波相干条件：振动方向相同频率相同相位相同或相位差恒定相干波：满足相干条件的几列波称为相干波。相干波源：能发出相干波的波源称为相干波源。二、波的干涉干涉现象水波的干涉强弱分布规律两个相干波源波源S1和S2的振动方程分别为：S1和S2单独存在时,在P点引起的振动的方程为:两个同方向同频率简谐运动的合成P点的合方程为:振幅A和相位Φ0对于P点为恒量，因此A也是恒量，并与P点空间位置密切相关。（合振幅最大）（合振幅最小）当为其他值时，合振幅介于若Φ10=Φ20，上述条件简化为：（合振幅最大）（合振幅最小）和之间波程差

4、两列相干波源为同相位时，在两列波的叠加的区域内，在波程差于零或等于波长的整数倍的各点，振幅最大；在波程差等于半波长的奇数倍的各点，振幅最小。因若I1=I2，叠加后波的强度：同频率、同方向、相位差恒定的两列波,在相遇区域内,某些点处振动始终加强,另一些点处的振动始终减弱,这一现象称为波的干涉。干涉现象的强度分布干涉现象的强度分布例题11-10试计算并分析两个频率相近、振幅相等、同方向振动的简谐波的叠加。解:波动方式：叠加后得到xy变化缓慢（对应包络曲线）或或xy令把看成是一个角频率为波数为的波，这个波的速度为：Am(x,t)具有沿x方向传播的简谐波的形式,

5、它的角频率和波数分别为波速两个频率相近、等振幅的简谐波叠加的结果是一个振幅缓慢变化的波,它的角频率为波数为,波速为它的振幅的变化也像一个传播的波,它的角频率为,波数为波速为上述讨论的合成波称为波包。相速度群速度驻波的形成三、驻波驻波是两列振幅相同的相干波在同一条直线上沿相反方向传播时叠加而成的。薄膜驻波现象生活中的驻波现象OACEFGHBD波节OBDFH波腹ACEG驻波的形成过程：uAl正向行波uAl反向行波沿x轴的正、负方向传播的波合成波合成波的振幅与位置x有关。uAl正向行波uAl反向行波2AAmax波腹,相邻波腹间距:讨论：相邻波节间距:uAl正向

6、行波uAl反向行波l2Amin0波节2AAmax波腹,相位分布图相位分布振幅项可正可负,时间项对波线上所有质点有相同的值，表明驻波上相邻波节间质点振动相位相同，波节两边的质点的振动有相位差p。在驻波形成后，各个质点分别在各自的平衡位置附近作简谐运动。能量(动能和势能)在波节和波腹之间来回传递，无能量的传播。能量分布当时，y1=Acosϕt，即例题11-11两人各执长为l的绳的一端,以相同的角频率和振幅在绳上激起振动，右端的人的振动比左端的人的振动相位超前Φ，试以绳的中点为坐标原点描写合成驻波。由于绳很长，不考虑反射。绳上的波速设为u解：左端的振动右端的振

7、动右行波表达式：左行波表达式：当时，，即可得右行波、左行波表达式：求得合成波当，时处为波腹当，时处为波节实验——弦线上的驻波：弦线长度等于半波长的整数倍时形成驻波。——驻波条件*四、弦上的驻波波速n=1,基频两端固定一端固定作业：11-24，11-27新华医院皮肤科结缔组织疾病（ConnectiveTissueDisease）红斑狼疮Lupuserythematosus新华医院皮肤科分类红斑狼疮是一种自身免疫性疾病，多见于15～40岁女性,可分为盘状红斑狼疮(DLE)和系统性红斑狼疮(SLE)。DLE约有5%转变为SLE,SLE约有6～20%以盘状红斑狼

8、疮为初发症状,故两型关系密切。盘状红斑狼疮(discoidlupuserythe