2021-2022学年高二物理竞赛课件：半波损失

1、半波损失半波损失 入射波在反射时，反射波的位相突变了 ，相当于波程损失了半个波长，这种现象称为半波损失。 在绳与柱子固定处，为波节位置。 这一现象说明，在反射端，入射波与反射波在该点各自引起的两个振动位相相反，两者位相相差为，相当于波程相差 /2 .波节波腹入射波在C点的振动方程：设反射波在C点的振动方程：结论：对于固定反射点C，入射波与反射波在C点引起的振动反相，即入射波在C点反射后将引起 的位相突变.实验1）：反射点为固定端(半波反射)在绳与柱子连接处为固定端.Cuu因为C点固定不动，必有：半波损失= xC点反射波的振动状态入射波的振动状态xC-/2 点入射波的振动状态入射波与反射波的波动

2、方程：在绳与柱子连接处为固定端.Cuu实验2：反射点为自由端（全波反射）uu实验结果：入射波在C点引起的振动与反射波在C点引起的振动同位相, 无半波损失。入射波在C点的振动方程：反射波在C点的振动方程：入射波的波动方程：反射波的波动方程：在绳与柱子连接处为活动环。入射波的振动状态反射波的振动状态 一般地，当波在两种介质的界面反射时，反射波有无半波损失与分界处两边介质的性质及入射角有关. 当波从波疏介质垂直入射到波密介质时，反射波有半波损失，形成的驻波在界面处是波节. 当波从波密介质垂直入射到波疏介质时，反射波无半波损失，形成的驻波在界面处出现波腹.波疏媒质与波密媒质:反射波透射波入射波 设1,

3、 2, u1, u2分别为两种介质的密度和波速, 则u 较大的介质称为波密介质， u 较小的介质称为波疏介质.波密介质较大波疏介质较小波节驻波位相突变 波疏介质波密介质x 当波从波疏介质垂直入射到波密介质时，反射波有半波损失，形成的驻波在界面处是波节. 入射波与反射波在界面处的位相总是相反, 即反射波在分界处产生的位相突变.波密介质较大波疏介质较小有半波损失波腹位相不变波疏介质波密介质x驻波 当波从波密介质垂直入射到波疏介质时， 反射波无半波损失，形成的驻波在界面处是波腹. 入射波与反射波在界面处的位相总是相同，即反射波在分界处不产生位相突变.波密介质较大波疏介质较小总 结：弦线上的波： 反射

4、点固定 位相突变 波节 反射点自由 位相相同 波腹两种介质界面的波： 波疏到波密 位相突变 波节 波密到波疏 位相相同 波腹求解反射波波动方程：入射波在反射点的振动方程；判断有无位相突变，反射波在反射点的振动方程；由振动方程写出反射波波动方程。例1. 一入射波的波动方程为在x0处发生反射，若x0处为自由端，则求（1）反射波的波动方程；（2）驻波的波动方程，波节点的位置；（3）若为固定端，再求（1）、（2）。y0y入y反x解：（1）由于反射端为自由端，所以没有半波损失，反射波在反射点的振动方程为反射波的波动方程为（2）驻波方程 y0y入y反x波节点的位置：振幅为零的点。第二个波节点为第一个波节点为 因为没有半波损失, 故反射点为波腹点. 再利用驻波的如下性质：相邻波腹与波腹, 波节与波节间的距离均为/2, 相邻波腹与波节间的距离为/4. 得到波节点位置也可由下述方法得到：(注：这里只有x 0 的解有意义) 驻波方程： 反射点为波节点,故波节点位置：