学 牣理学恍基础物理教研室 r线光电科学技术研究所蒋小平 e 68384963emicjungxp@163.com
1 普通物理学教程 讲授： 物理学院基础物理教研室 光 电 科 学 技 术 研 究所 蒋小平 68384963 jungxp@163.com
§10.1的基本概念 1浪:振动在媒质(介质)中的传播就是浪,分为横浪和纵 浪。 2横浪:媒质中各体元振动的方向与波传播的方向垂直 例如:一根均匀柔软的细绳的振动,形成的波就是横浪。 3纵波:媒质中各体元振动的方向与浪传播的方向平行。 例如:空气中的声浪,空气中体元时而靠近,时而疏远 波的产生 应用程序 4表面波:在两中媒质的界面上传播的浪。例如:水面浪。 然他和
2 §10.1 波的基本概念 1.波：振动在媒质（介质）中的传播就是波，分为横波和纵 波。 2.横波：媒质中各体元振动的方向与波传播的方向垂直。 例如：一根均匀柔软的细绳的振动，形成的波就是横波。 3.纵波：媒质中各体元振动的方向与波传播的方向平行。 例如：空气中的声波，空气中体元时而靠近，时而疏远。 4.表面波：在两中媒质的界面上传播的波。例如：水面波。 波的产生
5浪面:浪传播时,同相位各点所组成的面 6浪前:离波源最远,即“最前方”的波面。 7浪射线:与波面垂直且表明浪的传播方向的线叫波射线。 8.平面波:波前为平面的浪。浪线是互相平行的。 9球面波:波前为球面。点浪源在均匀的和各向同性媒质 中发生的浪是球面浪。浪线是相交于浪源的直线
3 5.波面：波传播时，同相位各点所组成的面。 6.波前：离波源最远，即“最前方”的波面。 7.波射线：与波面垂直且表明波的传播方向的线叫波射线。 8.平面波：波前为平面的波。波线是互相平行的。 9.球面波：波前为球面。点波源在均匀的和各向同性媒质 中发生的波是球面波。波线是相交于波源的直线
§10.2平面简谐渡 平面简谐波 平面浪传播时,媒质中体元均按正弦(或余弦)规律运动。 平面简谐波方程(从运动学角度考虑) 描述不同时刻不同体元的运动状态。 设:一列平面简谐波沿κ轴正向传播,选择原点κ=0处体元相位为0的时刻为计 时起点,即该体元的相位为零,则x=0处体元的运动学方程 y=AcoS at 其中∷ν为体元距平衡位置的位移,A、o为波源的振幅和圆频率。 经的时间M=x/,x=0处体元的振动状态传到位于x处的体元,即:t时刻 位于x处的体元的振动状态应与 刻处体元的振动状态一样,则c处体元的 运动学方程为: y=Acos Q 1) 然他和
4 y = Acost §10.2 平面简谐波 一、 平面简谐波 平面波传播时，媒质中体元均按正弦（或余弦）规律运动。 二、 平面简谐波方程（从运动学角度考虑） 描述不同时刻不同体元的运动状态。 设：一列平面简谐波沿x 轴正向传播，选择原点x =0 处体元相位为0的时刻为计 时起点，即该体元的相位为零，则 x =0处体元的运动学方程： 其中：y 为体元距平衡位置的位移，A 、ω为波源的振幅和圆频率。 经的时间 ，x =0处体元的振动状态传到位于x 处的体元，即：t 时刻， 位于x 处的体元的振动状态应与 时刻处体元的振动状态一样，则x 处体元的 运动学方程为： t = x / v t − x / v = − v x y Acos t （1）
y=Acos Q 其中,ν为振动状态传播的速度,叫膻速,也叫相速。()式就是平面简 谐浪方程 从(式看出:x处质元的振动比原点处的质元落后0x-。若:波动 沿x轴负方向传播,则浪动方程为: y(x, t)=Acos a t+ (2) (2式可以看出:x处质元的振动超前于原点处的质元x 然他和
5 = − v x y Acos t = + v x y(x,t) Acos t （2） v x ⑵式可以看出：x 处质元的振动超前于原点处的质元 。 其中，v 为振动状态传播的速度，叫波速，也叫相速。⑴式就是平面简 谐波方程。 从⑴式看出：x处质元的振动比原点处的质元落后 。若：波动 沿x 轴负方向传播，则波动方程为： v x