平面简谐行波 波面为平面传播中的浪,与“驻波”相对照而言。 波的特征量 波的特征:空间和时间上的周期性 1.周期T频率v 即介质中各质点振动的周期和频率,由波源振动 情况决定。 描述波动的时间周期性v=时间频率 2.波长元 同一浪线上,相邻的相位差为2丌的两点间的距离 描述波动的空间周期性k 元空间频率
二、波的特征量 波的特征:空间和时间上的周期性 1. 周期T、频率 即介质中各质点振动的周期和频率,由波源振动 情况决定。 描述波动的时间周期性 T 1 = 时间频率 2. 波长 同一波线上,相邻的相位差为 2 的两点间的距离 描述波动的空间周期性 1 k = 空间频率 平面简谐行波 波面为平面 传播中的波,与“驻波”相对照而言
3.波速L 时间周期性在一个周期内,某一个确定的振动状态 空间周期性∫(相位)在空间正好传播一个波长。 振动相位传播的速度:u T 波速由介质的性质决定 弹性模量(P421例4推导) V介质密度 注意区分: :相位传播速度:在各向同性介质中为常数方向平行:纵波 v:质点振动速度p=- Rosin(ot+)方向垂直:横波
时间周期性 空间周期性 在一个周期内,某一个确定的振动状态 (相位)在空间正好传播一个波长。 振动相位传播的速度: = = T u 波速由介质的性质决定 介质密度 弹性模量 u = (P421 [例4] 推导) 3. 波速 u 注意区分: 相位传播速度:在各向同性介质中为常数 质点振动速度 sin( ) = = − +0 A t t y v d d 方向平行:纵波 v : 方向垂直:横波 u :
固体:纵波u=,;横波u 弦上波u 流体:纵波n=,B 弹性模量 杨氏模量Y 切变模量G 体变模量B P+△P △v 应力 应力 应变 应变 B=变 F/S FL F/S FD △P △L/LS△L △d/DS△d △
固体: T u G u Y 纵 波 u = ; 横 波 = ; 弦上波 = 流体: B 纵波 u = 弹性模量 杨氏模量Y S L FL L L F S Y = = = 应变 应力 切变模量G 应变 应力 G = S d FD d D F S = = 应变 应力 B = V V P = − 体变模量B
波形曲线 描述某时刻,波线上各点位移(广义)分布 对横浪:直观给出该时刻波形和浪峰、波谷的位置, 波峰 A元x 2 浪谷 思考:对纵浪,波形曲线是不是实际浪形? 波形曲线如何反映纵浪传播过程中介质质点的疏密 情况?疏部中心、密部中心各在何处?
三、波形曲线 思考:对纵波,波形曲线是不是实际波形? 波形曲线如何反映纵波传播过程中介质质点的疏密 情况?疏部中心、密部中心各在何处? 描述某时刻,波线上各点位移(广义)分布 对横波:直观给出该时刻波形和波峰、波谷的位置, x o u 2 波峰 波谷
纵浪的浪形曲线 u 入 形变最大形变为零 密部中心 疏部中心
纵波的波形曲线 x ψ