第八章机械浪 目录 1.机械波的形成和传播 2.平面简谐浪 3.波的能量能流密度 4.惠更斯原理 5.波的干涉 6.驻浪 7.多普勒效应
1 1. 机械波的形成和传播 2. 平面简谐波 3. 波的能量 能流密度 4. 惠更斯原理 5. 波的干涉 6. 驻波 7. 多普勒效应 第八章 机械波 目 录
如果在空间某处发生的扰动以一定的速度由近及远向四 处传播,则称这种传播的扰动为浪.机械扰动在弹性介质中 的传播形成机械浪 ()机械浪的形成和传播 机械浪产生条件 ◇产生机械振动的振源(波源) 传播机械振动的弹性介质. 介质可以看成是大量质元的集合,每个质元具有一定的质 量,各质元间存在着相互作用。质元间的相互作用使波得以 传播,质元的惯性使浪以有限的速度传播。 二、横浪和纵波 1.横浪:介质中质点振动方向与液的传播方向垂直
2 ㈠ 机械波的形成和传播 如果在空间某处发生的扰动以一定的速度由近及远向四 处传播，则称这种传播的扰动为波. 机械扰动在弹性介质中 的传播形成机械波. 一、机械波产生条件 ❖ 产生机械振动的振源(波源); ❖ 传播机械振动的弹性介质. 介质可以看成是大量质元的集合，每个质元具有一定的质 量，各质元间存在着相互作用。质元间的相互作用使波得以 传播，质元的惯性使波以有限的速度传播。 二、横波和纵波 1. 横波: 介质中质点振动方向与波的传播方向垂直
8 2 16 20 t=0 ------1---1-一 1℃ t=T/ 4 t=T/2 t=3T/41 t=T
3 x x x x x x ··· · t = T/4 · ···················· · · · t = 3T/4 · · · ·· ··· · ············ t = 0 0 4 8 16 20 · · ·········· 12 ········ ·· ··· t = T/2 · ·· · · · ················· t = T · · · · · · · ··· · · · ·· · ········· y · ·
横浪传播的条件为媒质具有切变弹性。在气体和液体内 不产生切向弹性力,故气、液体中不能传播横浪. 2.纵浪:介质中质点振动方向与波的传播方向平行 ☆固体中的振源可以产生横波和纵浪. 水面浪既不是纵波,又不是横浪 波的传播特征可归纳为: 1)波的传播不是媒质质元的传播,而是振动状态的传播,某时 刻某质元的振动状态将在较晚时刻于“下游”某处出现; 2)“上游”的质元依次带动“下游”的质元振动 3)沿波的传播方向,各质元的相位依次落后 4)同相位点质元的振动状态相同,相邻同相位点,相位差2π; 5)波是指媒质整体所表现的运动状态
4 1) 波的传播不是媒质质元的传播, 而是振动状态的传播, 某时 刻某质元的振动状态将在较晚时刻于“下游”某处出现； 2) “上游”的质元依次带动“下游”的质元振动； 3) 沿波的传播方向, 各质元的相位依次落后； 4) 同相位点质元的振动状态相同, 相邻同相位点, 相位差2； 5) 波是指媒质整体所表现的运动状态。 波的传播特征可归纳为： 2. 纵波: 介质中质点振动方向与波的传播方向平行. ❖ 固体中的振源可以产生横波和纵波. ❖ 水面波既不是纵波, 又不是横波. 横波传播的条件为媒质具有切变弹性。在气体和液体内 不产生切向弹性力, 故气、液体中不能传播横波
三、浪面与浪线 1.波面:振动相位相同的各点连成的面 2.波前:浪源最初振动状态传播到各点所连成的面 根据浪前的形状可以把浪分为平面浪、球面浪、柱面波 等 3.波线:沿浪的传播方向画一些带箭头的线;各向同性介质 中浪线与波面垂直。 波面 平面波 球面浪
5 1. 波面: 振动相位相同的各点连成的面. 2. 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。 3. 波线: 沿波的传播方向画一些带箭头的线; 各向同性介质 中波线与波面垂直。 三、波面与波线 平面波 球面波 波 线 波面