駐波中各點(diǎn)的相位.ppt

（2）駐波中各點(diǎn)的相位,振幅項(xiàng) 可正可負(fù),時(shí)間項(xiàng) 對波線上所有質(zhì)點(diǎn)有相同的值，表明駐波上相鄰波節(jié)間質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)相位相同，波節(jié)兩邊的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)有相位差p 。其波形既不左移也不右移，因此叫駐波。,4.4 波的干涉,兩端固定,3、弦線上的駐波,駐波條件：弦線長度等于半波長的整數(shù)倍時(shí)形成駐波。,駐波條件也可以寫成：,這些頻率叫弦振動(dòng)的本征頻率。,n=1時(shí)， 稱為基頻。,注：由于駐波的波形和能量都“不傳播”，因此駐波并不是一個(gè)波動(dòng)，而是一種特殊形式的振動(dòng)。,n=2,3,對應(yīng)的頻率 稱為二次、三次諧頻。,例1、兩波在同一繩索上傳播，它們的方程分別為： （1）證明繩索作駐波式振動(dòng)，并求節(jié)點(diǎn)和波腹的位置。 （2）波腹處的振幅多大？在x=1.2m處振幅多大？,解：（1）,波節(jié)位置：,波腹位置：,所以繩索上的振動(dòng)是駐波。,（2）波腹處,x=1.2m處,例2、一弦上的駐波方程 若將它看成是由傳播方向相反、振幅和波速相等的兩列波相干疊加而成。 （1）求振幅和波速。 （2）求相鄰波節(jié)之間的距離。 （3）求t=0.003s 時(shí)位于x=0.02m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度。,解： （1）,振幅 A=0.015m, 波長 =1.25m, 周期 T=0.00364s,波速,（3）振動(dòng)速度,（2）相鄰波節(jié)之間的距離,4.5 惠更斯原理 波的衍射、反射和折射,1678年，荷蘭物理學(xué)家惠更斯提出：介質(zhì)中波動(dòng)傳播到的各點(diǎn)都可以看作是發(fā)射子波的波源，而在其后的任意時(shí)刻，這些子波的包絡(luò)就是新的波前。,一、惠更斯原理,二、波的衍射(diffraction of waves),當(dāng)波在傳播過程中遇到障礙物時(shí)，能夠繞過障礙物的邊緣，在障礙物的陰影區(qū)域內(nèi)繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象稱為波的衍射。,波在窄縫的衍射效應(yīng),說明： 衍射現(xiàn)象顯著與否，和障礙物的大小與波長之比有關(guān)，當(dāng)障礙物的寬度遠(yuǎn)大于波長時(shí)，衍射現(xiàn)象不明顯； 當(dāng)障礙物的寬度與波長差不多時(shí)衍射現(xiàn)象比較明顯；當(dāng)障礙物的寬度遠(yuǎn)小于波長時(shí)，衍射現(xiàn)象更加明顯。,三、波的反射(reflection)和折射(refraction),反射與折射也是波的特征，當(dāng)波傳播到兩種介質(zhì)的分界面時(shí)，波的一部分在界面返回，形成反射波，另一部分進(jìn)入另一種介質(zhì)形成折射波。,i,折射定律：,反射定律：,4.6 聲波,聲強(qiáng)級(jí)：,其中，I0=10-12 W/ m2,可聞聲波：20Hz 20000Hz,超聲波： 20000Hz,次聲波： 20Hz,多普勒效應(yīng)：波源或觀察者相對于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者接收到的波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。,4.7 多普勒效應(yīng),(1) 波源不動(dòng)，觀察者以速度up相對于介質(zhì)運(yùn)動(dòng),(2)觀察者不動(dòng)，波源以速度us相對于介質(zhì)運(yùn)動(dòng),(3)觀察者與波源同時(shí)相對介質(zhì)而運(yùn)動(dòng),波源與觀察者相向運(yùn)動(dòng)時(shí),波源與觀察者背離而去時(shí),