第11章 机械波VIP免费

-------------------------------------------------------------------------------第11章机械波§11.1机械波的形成和传播§11.2平面简谐波的波动方程§11.3波的能量§11.4惠更斯原理波的叠加和干涉§11.5驻波§*11.6多普勒效应-------------------------------------------------------------------------------振动在空间的传播过程叫做波动机械振动在连续介质内的传播叫做机械波常见的波有机械波，电磁波物质波(微观领域)各类波在传播中具有共性各种类型的波有其特殊性，但都具有:叠加性，都能发生干涉和衍射现象类似的波动方程-------------------------------------------------------------------------------§11-1机械波的形成和传播一、机械波产生的条件①有作机械振动的物体，即波源；②有连续的介质.如果波动中使介质各部分振动的回复力是弹性力，则称为弹性波。弹性力：有正弹性力（压、张弹性力）和切弹性力；液体和气体弹性介质中只有正弹性力而没有切弹性力。宇航员通话-------------------------------------------------------------------------------横波：振动方向与传播方向垂直的波.（只能在固体中传播）特征：具有交替出现的波峰和波谷.二、横波和纵波-------------------------------------------------------------------------------纵波：质点振动方向与波的传播方向平行的波.（能在固体、液体和气体中传播）特征：具有交替出现的密部和疏部.-------------------------------------------------------------------------------沿着波的传播方向向前看去，前面各质点的振动位相都依次落后于波源的振动位相.机械波向外传播的是波源(及各质点)的振动状态和能量.横波在介质中传播时，只有固体能承受切变，因此横波只能在固体中传播.纵波在介质中就形成稠密和稀疏的区域，故又称为疏密波.纵波可引起介质产生容变.固体、液体、气体都能承受容变，因此纵波能在所有物质中传播.-------------------------------------------------------------------------------三、波线和波面波场:波传播到的空间。波线(波射线):代表波的传播方向的射线。波面:波场中同一时刻振动位相相同的点的轨迹。波前(波阵面):某时刻波源最初的振动状态传到的波面。各向同性均匀介质中，波线恒与波面垂直.沿波线方向各质点的振动相位依次落后。-------------------------------------------------------------------------------波前波面波线平面波球面波四、简谐波波源以及介质中各质点的振动都是谐振动.任何复杂的波都可以看成由若干个简谐波叠加.-------------------------------------------------------------------------------五、描述波动的几个物理量1.波速u振动状态(即位相)在单位时间内传播的距离，波速又称相速.Gu在固体媒质中纵波波速为Eu//G、E为媒质的切变弹性模量和杨氏弹性模量为介质的密度在固体媒质中横波波速为在同一种固体媒质中，横波波速比纵波波速小些-------------------------------------------------------------------------------TuT为弦中张力，为弦的线密度在弦中传播的横波波速为:在液体和气体只能传播纵波，其波速为：Bu//B为介质的容变弹性模量为密度理想气体纵波声速:molMRTpu为气体的摩尔热容比，Mmol为气体的摩尔质量，T为热力学温度，R为气体的普适常数，为气体的密度-------------------------------------------------------------------------------3.波长2.波动周期和频率12TuuT波的周期：一个完整波形通过介质中某固定点所需的时间，用T表示。波的频率：单位时间内通过介质中某固定点完整波的数目，用表示。同一波线上相邻的位相差为2的两质点的距离。不同频率的波在同一介质中传播时都具有相同的波速，同一频率的波在不同介质中传播时其波长不同。在前面的讨论中,波源和接收器(观察者)相对于媒质都是静止的,接收器接收到的波的频率与波源的频率相同。如果波源或接收器或两者同时相对于媒质运动时,接收器接收到的频率和波源的频率不同。这一现象称为多...