第五章机械波 在研究了机械振动的基本内容以后，从本节开始讨论机械振动的传播，即机械波。这耳 涉及关于机械波的形成、传播等内容。除了这部分内容本身属于基础知识外，它也为研究其 他领域的波动问题提供了必不可少的知识准备。 5.1机械波的产生和传播 5.11机械波产生条件 机械振动在弹性介质（固体、液体、气体）内传播就形成了机械波，机械波从振动方向 与传播方向之间的差别可区分横波和纵波。 固体弹性介质里横波的形戒 绳上的波其形成靠的是绳上各部分之间互相作用的张力，这种张力使得介质各部分有恢 复捧齐的趋势 如果是一块固体，可设想划分为许多竖直的薄层，如图15-3所示当在左侧面上施加 个向上的力了时，则左侧面便向上移动，各薄层也就跟随者依次向上移动，这种形变叫剪切 发生剪切的固体有恢复原状（即各层排齐）的趋势，这种性质叫做剪切弹性，剪切弹性具体 体现在相邻两薄层之间有切向的相互作用力，以图153(b)为例，右边的薄层对左边的海 层施加向下的作用力，而左边的薄层对右边的薄层施加向上的作用力，这种因发生剪切而出 现的切向恢复力叫剪切弹性力，它正是横波在固体介质中传播的内因在或依据。 a222 (c) d 图15-3(a) 图15-3(b) 图154固定弹性介质里的横波 试设想有一长条形固体介质由许多薄层紧挨排列而成，为分析方便起见，把它们编号为 0,1,23,.,当层0开始向横向振动时，它与层1便不再排齐，即发生了剪切，这时便产 生相应的剪切弹性力，层1对层0有向下的作用力，此为阻力，层0对层1有向上的拉力， 它促使层1跟随层0向上运动，但层1的步调落后于层0，同样层1又带动层2，层2带动 层3 一层带动一层，振动便传播出去，这跟绳上波的形成类似，于是固体介质中的 横被也就这样形成了。 第五章 机械波 在研究了机械振动的基本内容以后，从本节开始讨论机械振动的传播，即机械波。这里 涉及关于机械波的形成、传播等内容。除了这部分内容本身属于基础知识外，它也为研究其 他领域的波动问题提供了必不可少的知识准备。 5.1 机械波的产生和传播 5.1.1 机械波产生条件 机械振动在弹性介质（固体、液体、气体）内传播就形成了机械波，机械波从振动方向 与传播方向之间的差别可区分横波和纵波。 固体弹性介质里横波的形成 绳上的波其形成靠的是绳上各部分之间互相作用的张力，这种张力使得介质各部分有恢 复排齐的趋势。 如果是一块固体，可设想划分为许多竖直的薄层，如图 15-3 所示当在左侧面上施加一 个向上的力 f 时，则左侧面便向上移动，各薄层也就跟随着依次向上移动，这种形变叫剪切。 发生剪切的固体有恢复原状（即各层排齐）的趋势，这种性质叫做剪切弹性，剪切弹性具体 体现在相邻两薄层之间有切向的相互作用力，以图 15-3（b）为例，右边的薄层对左边的薄 层施加向下的作用力，而左边的薄层对右边的薄层施加向上的作用力，这种因发生剪切而出 现的切向恢复力叫剪切弹性力，它正是横波在固体介质中传播的内因在或依据。 f s 0 1 2 3 4 5 6 7 8 x (a) (b) (c) (d) (e) (f) 图 15-3（a） 图 15-3（b） 图 15-4 固定弹性介质里的横波 试设想有一长条形固体介质由许多薄层紧挨排列而成，为分析方便起见，把它们编号为 0, 1, 2, 3, . . 当层 0 开始向横向振动时，它与层 1 便不再排齐，即发生了剪切，这时便产 生相应的剪切弹性力，层 1 对层 0 有向下的作用力，此为阻力，层 0 对层 1 有向上的拉力， 它促使层 1 跟随层 0 向上运动，但层 1 的步调落后于层 0，同样层 1 又带动层 2，层 2 带动 层 3，.，一层带动一层，振动便传播出去，这跟绳上波的形成类似，于是固体介质中的 横波也就这样形成了