機(jī)械波大學(xué)物理課件

1、第十單元 機(jī)械波波：波是一種運(yùn)動(dòng)形式，是振動(dòng)的空間傳播。從產(chǎn)生本質(zhì)分類，波包括機(jī)械波，電磁波，物質(zhì)波2機(jī)械振動(dòng)在連續(xù)介質(zhì)中的傳播稱為機(jī)械波。第一講 機(jī)械波的幾個(gè)概念 3一 機(jī)械波的形成 4t = 00481620 12 t = T/4t = T/2 t = Tt = 3T/45一 機(jī)械波的形成 能傳播機(jī)械振動(dòng)的媒質(zhì)（空氣、水、鋼鐵等）2 介質(zhì)作機(jī)械振動(dòng)的物體（聲帶、樂(lè)器等） 1 波源6二 橫波與縱波1 橫波7特點(diǎn)： 波傳播方向上各點(diǎn)的振動(dòng)方向與波傳播方向垂直82 縱波（又稱疏密波） 例如：彈簧波、 聲波9 縱波 特點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波傳播方向一致10結(jié)論(1)質(zhì)元并未“隨波逐流”,波的傳播不

2、是媒質(zhì)質(zhì)元 的傳播,而是振動(dòng)狀態(tài)的傳播.(2)“上游”的質(zhì)元依次帶動(dòng)“下游”的質(zhì)元振動(dòng)(3)某時(shí)刻某質(zhì)元的振動(dòng)狀態(tài)將在較晚時(shí)刻于“下游” 某處出現(xiàn)-波是振動(dòng)狀態(tài)的傳播 波是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的傳播，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波傳播.注意113 復(fù)雜波 （本單元研究對(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)：復(fù)雜波可分解為橫波和縱波的合成例如：地震波 、水波等 簡(jiǎn)諧波12三 兩個(gè)概念波陣面(波面):相位相同的點(diǎn)連成的面波線(波射線):指波的傳播方向如：平面波和球面波球面波平面波波線 波面*其中最前面波面稱為波前13性質(zhì)（3）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.（1）同一波陣面上各點(diǎn)

3、振動(dòng)狀態(tài)相同.14四 波長(zhǎng) 波的周期和頻率 波速OyA A - 波傳播方向上相鄰兩振動(dòng)狀態(tài)完全相同的質(zhì)點(diǎn)間的距離（一完整波的長(zhǎng)度）. 1 波長(zhǎng)15橫波：相鄰 波峰波峰 波谷 波谷 縱波：相鄰 波疏波疏 波密波密162 周期 T 波傳過(guò)一波長(zhǎng)所需的時(shí)間，或一完整波通過(guò)波線上某點(diǎn)所需的時(shí)間.3 頻率 單位時(shí)間內(nèi)波向前傳播的完整波的數(shù)目. （1 s內(nèi)向前傳播了幾個(gè)波長(zhǎng)）17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 一般來(lái)講，波的傳播速度u 只與媒質(zhì)性質(zhì)有關(guān) 如：柔軟弦線和繩索中橫波的傳播速度為 其中 T-繩的張力，- 弦線或繩索的線密度 固體中可以傳播橫波和縱波，傳播速度分別為 空氣中傳播縱波，傳播速度為19四個(gè)物理量的聯(lián)系注意周期或頻率只決定于波源的振動(dòng)波速只決定于介質(zhì)的性質(zhì)20 例1 在室溫下，已知空氣中的聲速u1為340 ms-1，水中的聲速 u2 為1 450 ms-1，求頻率為200 Hz和2 000 Hz 的聲波在空氣