-機械波的產(chǎn)生和傳播

1、太原理工大學物理系太原理工大學物理系1 1 波動波動 振動在空間的傳播過程叫做振動在空間的傳播過程叫做波動波動。波動是一。波動是一種重要的運動形式。種重要的運動形式。2.常見的波常見的波基本概念基本概念（1 1）機械波）機械波：機械振動在媒質(zhì)中的傳播。：機械振動在媒質(zhì)中的傳播。（2 2）電磁波）電磁波：變化電場和變化磁場在空間中的傳播。：變化電場和變化磁場在空間中的傳播。 機械波與電磁波的本質(zhì)不同，傳播機理不同，機械波與電磁波的本質(zhì)不同，傳播機理不同，但其基本傳播規(guī)律相同。但其基本傳播規(guī)律相同。太原理工大學物理系太原理工大學物理系一、機械波的產(chǎn)生一、機械波的產(chǎn)生1.1.產(chǎn)生條件：產(chǎn)生條件：1

2、1）波源；）波源；2 2）彈性媒質(zhì)）彈性媒質(zhì). .12-1 機械波的產(chǎn)生和傳播機械波的產(chǎn)生和傳播2.2.簡諧波：簡諧波：若媒質(zhì)中的所有質(zhì)元均按一定的相位若媒質(zhì)中的所有質(zhì)元均按一定的相位傳播規(guī)律做簡諧振動，此種波稱為傳播規(guī)律做簡諧振動，此種波稱為簡諧波簡諧波. . 彈性媒質(zhì)：彈性媒質(zhì)：質(zhì)元之間以彈性力相聯(lián)系。質(zhì)元之間以彈性力相聯(lián)系。波源：波源：作機械振動的物體。作機械振動的物體。 簡諧波簡諧波是一種最簡單、最重要的波，一切復是一種最簡單、最重要的波，一切復雜的波都是由簡諧波合成的結(jié)果。雜的波都是由簡諧波合成的結(jié)果。以下我們主要討論簡諧波。以下我們主要討論簡諧波。太原理工大學物理系太原理工大學物理

3、系二、橫波和縱波二、橫波和縱波橫波橫波: :質(zhì)元振動方向垂直于波的傳播方向。（僅質(zhì)元振動方向垂直于波的傳播方向。（僅在固體中傳播）在固體中傳播）特征：特征：具有交替出現(xiàn)的波峰和波谷具有交替出現(xiàn)的波峰和波谷. .太原理工大學物理系太原理工大學物理系縱波縱波: :質(zhì)元振動方向平行于波的傳播方向。（可質(zhì)元振動方向平行于波的傳播方向。（可在固體、液體和氣體中傳播）在固體、液體和氣體中傳播）特征：特征：具有交替出現(xiàn)的密部和疏部具有交替出現(xiàn)的密部和疏部. .太原理工大學物理系太原理工大學物理系2) 2) 媒質(zhì)中各質(zhì)元在各自平衡位置附近運動媒質(zhì)中各質(zhì)元在各自平衡位置附近運動. . 1) 1) 媒質(zhì)中各質(zhì)元受

4、到彈性力作用媒質(zhì)中各質(zhì)元受到彈性力作用. .3 3）上游的振動狀態(tài)被下游重復上游的振動狀態(tài)被下游重復, ,所以所以“波是振波是振動狀的傳播動狀的傳播”。 5 5）有些質(zhì)元的振動狀態(tài)相同，這些點稱作同有些質(zhì)元的振動狀態(tài)相同，這些點稱作同相位點。相位點。結(jié)論：結(jié)論：4 4）沿波的傳播方向，各質(zhì)元的相位依次落后。沿波的傳播方向，各質(zhì)元的相位依次落后。太原理工大學物理系太原理工大學物理系三、波的幾何描述三、波的幾何描述波線波線：沿波的傳播方向作的一些帶箭頭的線。波：沿波的傳播方向作的一些帶箭頭的線。波線的指向表示波的傳播方向。線的指向表示波的傳播方向。波陣面波陣面：波在同一時刻到達的各點組成的面。一個

5、：波在同一時刻到達的各點組成的面。一個波面上各點是同時開始振動的，具有相同的相位，波面上各點是同時開始振動的，具有相同的相位，波面又稱波面又稱同相面同相面。波前波前：最前方的波面即是波前。：最前方的波面即是波前。平面波平面波：波面為平面：波面為平面球面波球面波：波面為球面：波面為球面柱面波柱面波：波面為柱面：波面為柱面太原理工大學物理系太原理工大學物理系平面波平面波球面波球面波波波線線波波陣陣面面波波陣陣面面波波線線1、在各向同性煤質(zhì)中傳播時，波線和波陣面垂直。、在各向同性煤質(zhì)中傳播時，波線和波陣面垂直。2、在遠離波源的球面波波面上的任何一個小部份，、在遠離波源的球面波波面上的任何一個小部份，

6、都可視為平面波。都可視為平面波。太原理工大學物理系太原理工大學物理系四、波的特征量四、波的特征量Tu2 2、頻率、頻率 單位時間內(nèi)波動所傳播的完整波的數(shù)目單位時間內(nèi)波動所傳播的完整波的數(shù)目. .媒質(zhì)中各質(zhì)元的振動頻率。媒質(zhì)中各質(zhì)元的振動頻率。3 3、波速、波速 波動過程中，某一振動狀態(tài)（即振動相位）單位波動過程中，某一振動狀態(tài)（即振動相位）單位時間內(nèi)所傳播的距離時間內(nèi)所傳播的距離. .1.1.波長波長 同一波線上兩個相鄰同相點間的距離。同一波線上兩個相鄰同相點間的距離。 波形曲線上一個完整波形的長度波形曲線上一個完整波形的長度. .一個振動周期內(nèi)波傳過的距離。一個振動周期內(nèi)波傳過的距離。 太原理工大學物理系太原理工大學物理系如聲音的傳播速度如聲音的傳播速度sm4000sm343空氣，常溫空氣，常溫左右左右，混凝土混凝土固體固體縱縱 波波Y