波动学基础波动学基础第七章基本要求基本要求一、掌握描述波动各物理量(特别是相位)的物理意义及其各量之间的相互关系。二、理解机械波产生的条件；掌握平面简谐波的波动方程及其物理意义；理解波形曲线；了解波的能量传播特征及能流、能流密度概念。三、了解惠更斯原理和波的叠加原理，理解波的相干条件，能用相位差和波程差分析确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。四、理解驻波及其形成的条件，了解驻波和行波的区别。五、了解多普勒效应。★波动—振动在空间的传播过程。★声波、水波、电磁波都是物理学中常见的波，它对应一种物质波。波即可以是运动状态的传递(而非物质的自身运动)，也可以是物质本身的运动结果，甚至把波直接看作一种粒子。★各种类型的波有其特殊性，但也有普遍的共性，例如声波需要介质才能传播，电磁波却可在真空中传播，而光波有时可直接把它看作粒子—光子的运动。★机械波—机械振动在弹性介质中的传播。一、产生机械波的条件§7§7－－44关于波动的基本概念关于波动的基本概念1.产生机械振动的振源(波源)波动是波源的振动状态或能量在介质中的传播，介质中质点并不随波前进，只在各自的平衡位置附近往复运动。二、机械波的类型横波纵波线性波非线性波脉冲波持续波简谐波非简谐波2.传播这种机械振动的弹性介质等。任一波(如水波、地表波)都能分解为横波与纵波进行研究。1.横波:振动方向⊥传播方向的波。2.纵波:振动方向∥传播方向的波。固体中的波源可以产生横波和纵波。液体和气体中的波源只能产生纵波。水面波既不是纵波，也不是横波。ºá²¨.swf×ݲ¨.swf2.波前—波源最初振动状态传播到各点所连成的面。根据波前的形状可以把波分为平面波、球面波、柱面波等。三、波的几何描述1.波面—振动相位相同的各点连成的面(同相面)。3.波线—沿波的传播方向的射线。在各向同性的均匀介质中：波线⊥波面。平面波波线波面球面波波线波面1.弹性绳或弦线上的横波波速2.固体中的横波波速Tu横T－绳或弦中的张力；四、机械波的传播速度μ－绳或弦的质量线密度。Gu横(7-50)G－切变模量；F切－固体的质量体密度。4.液体和气体中的纵波波速Bu纵B－容变模量；3.固体中的纵波波速Y－杨氏模量；Yu纵－固体的质量体密度。(7-51)－液体或气体的质量体密度。(7-52) G
