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文档简介

波的能量一.弹性波的能量能量密度波的能量=1、以棒内简谐纵波为例说明能量，设介质的密度为，一质元的体积为V，中心平衡位置坐标为x平面简谐波

振动动能+

形变势能任意时刻振动动能弹性形变势能为又因为u2=E/，所以上式可写为即在平面简谐波中，每一质元的动能和弹性势能是同相地随时间变化的2、能量密度平均能量密度和介质的密度、振幅的平方以及频率的平方成正比，此结论对弹性波均成立。二、能流、波的强度1.能流(能通量)能流:P=w能uS能流密度:w能u2.波的强度(I):能流密度的时间平均值w能u=u2A2sin2

(t-x/u)平面简谐波:平面简谐波§9.3波的叠加（波的干涉）一.惠更斯原理1.原理

:

媒质中波传到的各点,都可看作开始发射子波的子波源

(点波源)。

在以后的任一时刻,这些子波面的包络面就是实际的波在该时刻的波前。2.应用:t时刻波面

t+t时刻波面波的传播方向平面波t+t时刻波面ut波传播方向t时刻波面球面波tt+t二.波的衍射1.现象波传播过程中当遇到障碍物时,能绕过障碍物的边缘而传播的现象。2.作图可用惠更斯原理作图比较两图三.波的反射和折射1.波的反射(略)2.波的折射

用作图法求出折射波的传播方向BC=u1(t2-t1)=ACsini1

AE=u2(t2-t1)=ACsini2媒质1媒质2折射波传播方向ACi1i2t1t2BE由图有波的折射定律

i1--入射角,i2--折射角u1u2四.波传播的独立性媒质中同时有几列波时,每列波都将保持自己原有的特性(传播方向、振动方向、频率等),不受其它波的影响。

五.波的叠加原理在几列波相遇而互相交叠的区域中，某点的振动是各列波单独传播时在该点引起的振动的合成。六.驻波两列相干波沿相反方向传播而叠加

设x=0处两波初相均为0，沿x正向、负向传播其合成波为驻波的特点：1、振幅：各处不等大，出现了波腹和波节波腹处波节处由上可知，相邻波节或相邻波腹之间的距离为λ/2。2、相位：相位中没有x坐标，没有相位的传播同一段上的质点的振动同相，而相邻两段中的各点的振动反相(气体火焰驻波)(桥驻波)3、能量:合能流密度为没有能量的单向传播4、半波损失★波疏→波密(波密媒质:ρu大，波疏媒质:ρu小)，反射波有半波损失，反射点处为波节；反之则无半波损失，反射点为波腹。★若绳一端固定，绳上有机械波向固定端入射时，绳的固定端必为波节，故反射波有半波损失；若绳端为自由端，则必为波节，此时反射波无半波损失。附：声波1.正常人听声范围(频率及波的强度)20<<20000Hz.I下

<I<I上oI(W/m2)

20200001000I上

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