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1、第十章第十章 波動(dòng)波動(dòng)6-1 6-1 機(jī)械波的幾個(gè)概念機(jī)械波的幾個(gè)概念物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版1振動(dòng)和波動(dòng)的關(guān)系:振動(dòng)和波動(dòng)的關(guān)系: 機(jī)械波、電磁波、物質(zhì)波機(jī)械波、電磁波、物質(zhì)波振動(dòng)振動(dòng)波動(dòng)的成因波動(dòng)的成因波動(dòng)波動(dòng)振動(dòng)的傳播振動(dòng)的傳播 波動(dòng)的種類:波動(dòng)的種類:第十章第十章 波動(dòng)波動(dòng)6-1 6-1 機(jī)械波的幾個(gè)概念機(jī)械波的幾個(gè)概念物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版2一一 機(jī)械波的形成機(jī)械波的形成 能傳播機(jī)械振動(dòng)的媒質(zhì)能傳播機(jī)械振動(dòng)的媒質(zhì)(空氣、水、鋼鐵等)(空氣、水、鋼鐵等)2 介質(zhì)介質(zhì)作機(jī)械振動(dòng)的物體作機(jī)械振動(dòng)的物體(聲帶、樂器等)(聲帶、樂器等) 1 波源波源 波是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的傳播波是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的傳播,介
2、介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波傳播質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波傳播.注意注意第十章第十章 波動(dòng)波動(dòng)6-1 6-1 機(jī)械波的幾個(gè)概念機(jī)械波的幾個(gè)概念物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3二二 橫波與縱波橫波與縱波1 橫波橫波第十章第十章 波動(dòng)波動(dòng)6-1 6-1 機(jī)械波的幾個(gè)概念機(jī)械波的幾個(gè)概念物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版4特點(diǎn):特點(diǎn): 波傳播方向上各點(diǎn)的振動(dòng)方波傳播方向上各點(diǎn)的振動(dòng)方向與波傳播方向垂直向與波傳播方向垂直2 縱波縱波(又稱疏密波)(又稱疏密波) 例如:彈簧波、例如:彈簧波、 聲波聲波第十章第十章 波動(dòng)波動(dòng)6-1 6-1 機(jī)械波的幾個(gè)概念機(jī)械波的幾個(gè)概念物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版5 縱波縱波 特點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波傳播方向
3、一致特點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波傳播方向一致第十章第十章 波動(dòng)波動(dòng)6-1 6-1 機(jī)械波的幾個(gè)概念機(jī)械波的幾個(gè)概念物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版63 復(fù)雜波復(fù)雜波 (本章研究對(duì)象)(本章研究對(duì)象)特點(diǎn):波源及介質(zhì)中各點(diǎn)均作簡(jiǎn)諧振動(dòng)特點(diǎn):波源及介質(zhì)中各點(diǎn)均作簡(jiǎn)諧振動(dòng)特點(diǎn):復(fù)雜波可分解為橫波和縱波的合成特點(diǎn):復(fù)雜波可分解為橫波和縱波的合成例如:地震波例如:地震波 簡(jiǎn)諧波簡(jiǎn)諧波第十章第十章 波動(dòng)波動(dòng)6-1 6-1 機(jī)械波的幾個(gè)概念機(jī)械波的幾個(gè)概念物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版7三三 波長波長 波的周期和頻率波的周期和頻率 波速波速oya a -ux 波傳播方向上相鄰兩振動(dòng)狀態(tài)完全相同波傳播方向上相鄰兩振動(dòng)狀態(tài)完全相
4、同的質(zhì)點(diǎn)間的距離的質(zhì)點(diǎn)間的距離(一完整波的長度一完整波的長度). 1 波長波長第十章第十章 波動(dòng)波動(dòng)6-1 6-1 機(jī)械波的幾個(gè)概念機(jī)械波的幾個(gè)概念物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版8橫波:橫波:相鄰相鄰 波峰波峰波峰波峰 波谷波谷 波谷波谷 縱波:縱波:相鄰相鄰 波疏波疏波疏波疏 波密波密波密波密 第十章第十章 波動(dòng)波動(dòng)6-1 6-1 機(jī)械波的幾個(gè)概念機(jī)械波的幾個(gè)概念物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版92 周期周期 t 波傳過一波長所需的時(shí)間波傳過一波長所需的時(shí)間,或一完整或一完整波通過波線上某點(diǎn)所需的時(shí)間波通過波線上某點(diǎn)所需的時(shí)間.ut3 頻率頻率 單位時(shí)間內(nèi)波向前傳播的完整波的單位時(shí)間內(nèi)波向前傳播的完整波的
5、數(shù)目數(shù)目. (1 內(nèi)向前傳播了幾個(gè)波長)內(nèi)向前傳播了幾個(gè)波長)s第十章第十章 波動(dòng)波動(dòng)6-1 6-1 機(jī)械波的幾個(gè)概念機(jī)械波的幾個(gè)概念物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版10決定于介質(zhì)的性質(zhì)(彈性模量和密度)決定于介質(zhì)的性質(zhì)(彈性模量和密度)波在介質(zhì)中傳播的速度波在介質(zhì)中傳播的速度 4 波速波速 u鋼鐵中鋼鐵中 水水 中中例如,聲波在空氣中例如,聲波在空氣中1sm340-1sm5001-1sm0005-第十章第十章 波動(dòng)波動(dòng)6-1 6-1 機(jī)械波的幾個(gè)概念機(jī)械波的幾個(gè)概念物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版11四個(gè)物理量的聯(lián)系四個(gè)物理量的聯(lián)系t1tutuu注意注意第十章第十章 波動(dòng)波動(dòng)6-1 6-1 機(jī)械波的幾個(gè)概念
6、機(jī)械波的幾個(gè)概念物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版12 例例1 在室溫下,已知空氣中的聲速在室溫下,已知空氣中的聲速 為為340 m/s,水中的聲速水中的聲速 為為1450 m/s ,求頻率為,求頻率為200 hz和和2000 hz 的聲波在空氣中和水中的波長各為多少?的聲波在空氣中和水中的波長各為多少?1u2um7 .1hz200sm3401111-um17. 0212um25. 7hz200sm14501121-um725. 0222u在水中的波長在水中的波長解解由由 ,頻率為,頻率為200 hz和和2000 hz 的聲波在的聲波在u空氣中的波長空氣中的波長第十章第十章 波動(dòng)波動(dòng)6-1 6-1 機(jī)械
7、波的幾個(gè)概念機(jī)械波的幾個(gè)概念物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版13四四 波線波線 波面波面 波前波前振動(dòng)相位相同的點(diǎn)組成的面稱為波陣面振動(dòng)相位相同的點(diǎn)組成的面稱為波陣面1 波線波線2 波陣面波陣面波的傳播方向波的傳播方向任一時(shí)刻波源最初振動(dòng)狀態(tài)在各方向任一時(shí)刻波源最初振動(dòng)狀態(tài)在各方向上傳到的點(diǎn)的軌跡上傳到的點(diǎn)的軌跡. 波前是最前面的波陣面波前是最前面的波陣面第十章第十章 波動(dòng)波動(dòng)6-1 6-1 機(jī)械波的幾個(gè)概念機(jī)械波的幾個(gè)概念物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版14性質(zhì)性質(zhì)(3)各向同性介質(zhì)中,波線垂直于波陣面各向同性介質(zhì)中,波線垂直于波陣面.(2)波陣面的推進(jìn)即為波的傳播波陣面的推進(jìn)即為波的傳播.(1)同一波陣面上各點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)相同同一波陣面上各點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)相同.第十章第十章 波動(dòng)波動(dòng)6-1 6-1 機(jī)械波的幾個(gè)概念機(jī)械波的幾個(gè)概念物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版15分類(分類(1)平面波平面波 (2)球面波球面波第十章第十章 波動(dòng)波動(dòng)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版166-06-0 教學(xué)基本要求教學(xué)基本要求6-2 6-2 平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)平面簡(jiǎn)諧波的波函
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