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第八章 机械波,1,教学基本要求,一 掌握描述简谐波的各物理量及各量间的关系;,二 理解机械波产生的条件. 掌握由已知质点的简谐运动方程得出平面简谐波的波函数的方法. 理解波函数的物理意义. 了解波的能量传播特征及能流、能流密度概念.,2,教学基本要求,三 了解惠更斯原理和波的叠加原理. 理解波的相干条件,能应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,了解驻波和行波的区别;,五 了解机械波的多普勒效应及其产生的原因. 在波源或观察者沿二者连线运动的情况下,能计算多普勒频移.,3,两类波的不同之处,机械波的传播需有传播振动的介质;,电磁波的传播可不需介质.,能量传播 反射 折射 干涉 衍射,两类波的共同特征,4,8-1 机械波的几个基本概念,一 机械波的形成 横波与纵波 波长 波的周期和频率 波速 四 波线 波面 波前,5,一 机械波的形成,产生条件:1)波源;2)弹性介质.,波是运动状态的传播,介质的质点并不随波传播.,机械波:机械振动在弹性介质中的传播.,6,横波:质点振动方向与波的传播方向相垂直的波.,(仅在固体中传播 ),二 横波与纵波,特征:具有交替出现的波峰和波谷.,7,纵波:质点振动方向与波的传播方向互相平行的波.,(可在固体、液体和气体中传播),特征:具有交替出现的密部和疏部.,8,三 波长 波的周期和频率 波速,波长 :沿波的传播方向,两个相邻的、相位差为 的振动质点之间的距离,即一个完整波形的长度.,O,y,A,9,周期 :波前进一个波长的距离所需要的时间.,频率 :周期的倒数,即单位时间内波动所传播的完整波的数目.,波速 :波动过程中,某一振动状态(即振动相位)单位时间内所传播的距离(相速).,10,波速 与介质的性质有关, 为介质的密度.,11,四 波线 波面 波前,12,例1 在室温下,已知空气中的声速 为340 m/s,水中的声速 为1450 m/s ,求频率为200 Hz和2000 Hz 的声波在空气中和水中的波长各为多少?,在水中的波长,13,
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