第十章 波动 习题课
教学基本要求 掌握描述简谐波的各物理量及各量间的关系 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. 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. 题课
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. 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. 习 题 课
内容提要 振动与波动的关系 1、振动是浪动的基础 2、波动是振动的传播 3、机械波:机械振动的传播 写题课
习 题 课 内容提要 一、振动与波动的关系 １、振动是波动的基础 ２、波动是振动的传播 3、机械波：机械振动的传播
二、机械波的产生和传播 1、条件: 1)、波源(振源):可以产生振动的物体。 2)、媒质:可以传播振动的弹性连续媒质。 2、分类: 按媒质中质量元的振动方向和波的传播方向关系分类 (1)、横浪:垂直(2)、纵波:平行 写题课
１、条件： 二、机械波的产生和传播 习 题 课 （1）、波源（振源）： 2、分类： （1）、横波：垂直 可以产生振动的物体。 （2）、媒质：可以传播振动的弹性连续媒质。 按媒质中质量元的振动方向和波的传播方向关系分类。 （2）、纵波：平行
3、波的几何描述 (1)、波(射)线 以波源为岀发点沿着浪的传播方向画出的射 线,它代表浪的传播方向。 (2)、波面: 波动在传播过程当中,振动位相相同的空间 各点所组成的面。 3)、波阵面(波前)狂意时刻最前面的波面 (4)、球面波:波面为球面。 (5)、平面浪:波面为平面 写题课
3、波的几何描述： 以波源为出发点沿着波的传播方向画出的射 线，它代表波的传播方向。 （2）、波面： （1）、波（射）线： 波动在传播过程当中，振动位相相同的空间 各点所组成的面。 （3）、波阵面（波前）：任意时刻最前面的波面。 （5）、平面波： （4）、球面波： 波面为平面。 波面为球面。 习 题 课
波射线波阵面 波阵面波射线 波面 波面 球面波 平面波 写题课
球面波 波阵面 波射线 波 面 波射线 波阵面 平面波 波 面 习 题 课
三、描述浪动的物理量 1、波长:波在一个周期内传播的距离。λ 2、周期、频率:波源〔振源)的周期、频率 712x=2z./m 3、波速振动在媒质中的传播速度。L 固体中:l=,(G-切变摸量(橫波,u=,-(Y-杨氏摸量)纵波) 液体和气体中m=B(B-体变摸量)(纵波)弦中=、(横波) 写题课
三、描述波动的物理量 习 题 课 1、波长： 2、周期、频率：波源（振源）的周期、频率。 3、波速： 1 2 2 m T k = = = 振动在媒质中的传播速度。 波在一个周期内传播的距离。 B u B 液体和气体中 = − （ 体变摸量）（纵波） ( ) ( ) G Y u G u Y 固体中： = − = − （ 切变摸量）横波 ， （ 杨氏摸量）纵波 F u 弦中 = （横波） u
(4)、重要关系: av 媒质决定振源决定空间周期性时间周期性 波动的产生条件波动的时空周期性 写题课
（4）、重要关系： 习 题 课 = uT u = 波动的产生条件 媒质决定 振源决定 空间周期性 时间周期性 波动的时空周期性
五、波动方程 y=AcosLO(t t)+pl t L AcoS[2I(++o T见 =AcOs[2x(vt±)+q] +:沿x轴负向传播 :沿x轴正向传播 写题课
五、波动方程 习 题 课 s[ ( ) ] x y Aco t u = + s[2 ( ) ] t x Aco T = + s[2 ( ) ] x Aco t = + −:沿x轴正向传播 + :沿x轴负向传播
波动方程物理意义 9 t=to y=Acos(o +o] o=+ot 表示1=0时刻空间各点的位移分布 2、当x=x0y= AcosTa+o"o=0±x 表示x=xo点随时间的振动规律 写题课
**波动方程物理意义 习 题 课 0 s[ `] ` x y Aco t u = + + ， = s[ ``] `` x y Aco t u = + = ， 0 表示 t t = 时刻空间各点的位移分布 1、当 0 2、当 x x = 表示x=x0点随时间的振动规律。 0 t t = x y y t
