大學(xué)物理下冊10-1課件

1、振動和波動的關(guān)系： 機(jī)械波、電磁波、物質(zhì)波振動波動的成因波動振動的傳播 波動的種類：1一 機(jī)械波的形成 能傳播機(jī)械振動的媒質(zhì)（空氣、水、鋼鐵等）2 介質(zhì) 作機(jī)械振動的物體（聲帶、樂器等） 1 波源 波是運動狀態(tài)的傳播，介質(zhì)的質(zhì)點并不隨波傳播.注意2二 橫波與縱波1 橫波 3特點： 波傳播方向上各點的振動方向與波傳播方向垂直2 縱波（又稱疏密波） 例如：彈簧波、 聲波4 縱波 特點：質(zhì)點的振動方向與波傳播方向一致53 復(fù)雜波 （本章研究對象）特點：波源及介質(zhì)中各點均作簡諧振動特點：復(fù)雜波可分解為橫波和縱波的合成例如：地震波 簡諧波6三 波長 波的周期和頻率 波速OyA A - 波傳播方向上相鄰兩

2、振動狀態(tài)完全相同的質(zhì)點間的距離（一完整波的長度）. 1 波長7橫波：相鄰 波峰波峰 波谷 波谷 縱波：相鄰 波疏波疏 波密波密82 周期 T 波傳過一波長所需的時間，或一完整波通過波線上某點所需的時間.3 頻率 單位時間內(nèi)波向前傳播的完整波的數(shù)目. （1 內(nèi)向前傳播了幾個波長）9 質(zhì)點并未“隨波逐流”。 波是振動狀態(tài)的傳播，不是質(zhì)點的流動。各質(zhì)點均在自己的平衡位置附近作振動。(2) 波是相位的傳播。沿傳播方向各質(zhì)點振動的相位依次落后。(4) 各質(zhì)點都作與波源同方向、同頻率的振動；即波動的頻率，等于介質(zhì)中質(zhì)點的振動頻率。(3) 振動具有時間周期性，則波動在空間上也有周期性。質(zhì)點完成一次振動，波剛

3、好傳播了一個波形。結(jié)論10決定于介質(zhì)的彈性（彈性模量）和慣性（密度）波在介質(zhì)中傳播的速度 4 波速 鋼鐵中 水 中例如，聲波在空氣中 11 機(jī)械波的傳播速度完全取決于介質(zhì)的彈性性質(zhì)和慣性性質(zhì)。即介質(zhì)的彈性模量和介質(zhì)的密度,亦即決定于這種波在媒質(zhì)中傳播的機(jī)構(gòu)。可以證明： 對于柔軟的繩索和弦線中 橫波波速為T為繩索或弦線中張力;為質(zhì)量線密度。 細(xì)長的棒狀媒質(zhì)中縱波波速為Y 為媒質(zhì)的楊氏彈性模量;。為質(zhì)量密度12 各向同性均勻固體媒質(zhì)橫波波速為媒質(zhì)的切變彈性模量;為質(zhì)量密度在同一種固體媒質(zhì)中，橫波波速比縱波波速小些。 在液體和氣體只能傳播縱波， 其波速為：B為媒質(zhì)的體變彈性模量;為質(zhì)量密度注意：在一

4、般情況下，如果媒質(zhì)有切變彈性，它就能傳橫波（繩波是例外）；如果媒質(zhì)有體變彈性，它就能傳縱波。一切固體，兩種彈性都有，所以兩種波都能傳播；流體（液體和氣體）沒有切變彈性只有體變彈性，因此只能傳縱波（水波是例外）。13四個物理量的聯(lián)系注意周期或頻率只決定于波源的振動波速只決定于介質(zhì)的性質(zhì)14 例1 在室溫下，已知空氣中的聲速為340 ms-1，水中的聲速 為1 450 ms-1，求頻率為200 Hz和2 000 Hz 的聲波在空氣中和水中的波長各為多少？ 解 由 ，頻率為200 Hz和2 000 Hz 的聲波在空氣中的波長15在水中的波長16四 波線 波面 波前振動相位相同的點組成的面稱為波陣面1 波射線（波線）2 波陣面（波前）波的傳播方向任一時刻 波源最初振動狀態(tài)在各方向上傳到的點的軌跡. 波前是最前面的波陣面17性質(zhì)（3）各向同性介質(zhì)中