机械波的基本概念.pptx

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1、§15--1机械波的基本概念振动波动传播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类波的共同特征波源介质+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.横波：质点振动方向与波的传播方向相垂直的波.（媒质质点发生剪切形变，仅能在固体中传播）二横波与纵波特征：具有交替出现的波峰和波谷.纵波：质点振动方向与波的传播方向互相平行的波.（可在固体、液体

2、和气体中传播）特征：具有交替出现的密部和疏部.波速常见的波：横波：弹性绳上的波等纵波：声波、地震波等注意水表面的波既非横波又非纵波波形图：某时刻各点振动的位移y(广义：任一物理量)与相应的平衡位置坐标x的关系曲线yλxot时刻的波形曲线（空间周期）区别波形曲线和振动曲线注意振动曲线波形曲线图形研究对象物理意义特征某质点位移随时间变化规律某时刻，波线上各质点位移随位置变化规律对确定质点曲线形状一定曲线形状随t向前平移由振动曲线可知某时刻方向参看下一时刻初相周期T.振幅A由波形曲线可知该时刻各质点位移只有t=0时刻波形才能提供初相波长,振幅A某质点方向参看前一质点

3、AyxPt0uoAytPt0To三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-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！波速与介质的性质有关，为介质的密度.如声音的传播速度空气，常温左右，混凝土横波固体纵波液、气体切变模量弹性模量体积模量四波线波面波前波线：由波源出发，沿波传播方向的线，其上任一点切线方

4、向为该点波传播方向。波面：某时刻介质中同相点的集合。（球面波,柱面波,平面波...）波前：传在最前面的波面*球面波平面波波前波面波线例1在室温下，已知空气中的声速为340m/s，水中的声速为1450m/s，求频率为200Hz和2000Hz的声波在空气中和水中的波长各为多少？在水中的波长解由，频率为200Hz和2000Hz的声波在空气中的波长解（1）气体中纵波的速度由理想气体状态方程例2假如在空气中传播时，空气的压缩与膨胀过程进行得非常迅速，以致来不及与周围交换热量，声波的传播过程可看作绝热过程.（1）视空气为理想气体，试证声速与压强的关系为，与温度T的关系为.式

5、中为气体摩尔热容之比，为密度，R为摩尔气体常数，M为摩尔质量.解（2）由（1）例2假如在空气中传播时，空气的压缩与膨胀过程进行得非常迅速，以致来不及与周围交换热量，声波的传播过程可看作绝热过程.（1）视空气为理想气体，试证声速与压强的关系为，与温度T的关系为.暗（2）求0℃和20℃时,空气中的声速.（空气）演讲完毕，谢谢观看！