波动1简谐波-波方程-波强课件

§1波的基本概念§2简谐波渡动§3波动方程与波速§4波的能量§5惠更斯原理波的衍射反射和折射§6波的叠加波的干涉与驻波§7声波与声强级§8多普勒效应§1波的基本概念1波动:振动的传播(振动状态的传播)机械波:机械振动在媒质中的传播如声波、水波、地震波电磁波:E()、B(t)在空间的传播如无线电波、光波、X射线概率波:描述微观粒子的波动各种波的本质不同,具有不同的性质,但形式上具有相同特征和规律波长、频率、波速能量的传播反射、折射干涉、衍射波动:振动的传播(振动状态的传播)2§1波的基本概念、机械波的产生与传播媒质波源弹性波一群质点,以弹性力相联系。其中一个质点在外力作用下振动,引起其他质点也相继振动机械波的形成条件波源弹性媒质电磁波即可在媒质内传播,也可以在真空中传播。§1波的基本概念31016t=0●●●●●●●●t=7st质元在自己的平衡位置附近振动,并不随波迁移104二、横波与纵波∥/im纵波如空气中的声波可在固体、液体、气体中传播纵波传播时,介质的密度发生变化介质疏密度在空间呈周期性分布2⊥m→横波如弦线上的波一般在固体中传播横波传播时,外形上有波峰波谷之分简谐波:波源作简谐振动,在波传到的区域,媒质中的质元均作简谐振动二、横波与纵波55T837477789T857/41IT8图51横波的形成与传播示意图图5.2纵波的形成与传播示意图波形曲线5T86小结波传播时(1)质元并不“随波逐流”,波的传播不是媒质质元的传播,而是相位(或振动状态)的传播。(2)某时刻某质元的振动状态,经过一段时间传到“下游”某处(3)沿波的传播方向,各质元的相位依次落后。2丌△9=A(4)同相点一质元的振动状态相同。(5)波传播时,波形在传播,并伴随着能量的传播。波源振动一个周期,波向前传播一个波形。小结波传播时7三、波的几何描述波线:表明波传播方向的射线波面:同相位各点所组成面(等相面)波前:离波源最远即最前方的波面平面波:波面为平面球面波:波面为球面在均匀且各向同性的媒质中波线与波面始终是正交的。三、波的几何描述8波线波前波前波面波线波面波线9四、波函数平衡位置在x处的质点t时x刻相对自己平衡位置的位移y(x,)?设波的传播速度为u,当波沿x轴正向传播时,正半轴上x处质元的振动比O处质元晚△=x/lu,已知原点处质点的振动0,ty(0t)=f()波函数为y(x)=f(t-当波沿x轴反向传播时,波函数为y(x,)=f(+x四、波函数10波动1简谐波-波方程-波强课件11波动1简谐波-波方程-波强课件12波动1简谐波-波方程-波强课件13波动1简谐波-波方程-波强课件14波动1简谐波-波方程-波强课件15波动1简谐波-波方程-波强课件16波动1简谐波-波方程-波强课件17波动1简谐波-波方程-波强课件18波动1简谐波-波方程-波强课件19波动1简谐波-波方程-波强课件20波动1简谐波-波方程-波强课件21波动1简谐波-波方程-波强课件22波动1简谐波-波方程-波强课件23波动1简谐波-波方程-波强课件24波动1简谐波-波方程-波强课件25波动1简谐波-波方程-波强课件26波动1简谐波-波方程-波强课件27波动1简谐波-波方程-波强课件28波动1简谐波-波方程-波强课件29波动1简谐波-波方程-波强课件30波动1简谐波-波方程-波强课件31波动1简谐波-波方程-波强课件32波动1简谐波-波方程-波强课件33波动1简谐波-波方程-波强课件34波动1简谐波-波方程-波强课件35波动1简谐波-波方程-波强课件36波动1简谐波-波方程-波强课件37波动1简谐波-波方程-波强课件38波动1简谐波-波方程-波强课件39波动1简谐波-波方程-波强课件40波动1简谐波-波方程-波强课件41波动1简谐波-波方程-波强课件42波动1简谐波-波方程-波强课件43§1波的基本概念§2简谐波渡动§3波动方程与波速§4波的能量§5惠更斯原理波的衍射反射和折射§6波的叠加波的干涉与驻波§7声波与声强级§8多普勒效应§1波的基本概念44波动:振动的传播(振动状态的传播)机械波:机械振动在媒质中的传播如声波、水波、地震波电磁波:E()、B(t)在空间的传播如无线电波、光波、X射线概率波:描述微观粒子的波动各种波的本质不同,具有不同的性质,但形式上具有相同特征和规律波长、频率、波速能量的传播反射、折射干涉、衍射波动:振动的传播(振动状态的传播)45§1波的基本概念、机械波的产生与传播媒质波源弹性波一群质点,以弹性力相联系。其中一个质点在外力作用下振动,引起其他质点也相继振动机械波的形成条件波源弹性媒质电磁波即可在媒质内传播,也可以在真空中传播。§1波的基本概念461016t=0●●●●●●●●t=7st质元在自己的平衡位置附近振动,并不随波迁移1047二、横波与纵波∥/im纵波如空气中的声波可在固体、液体、气体中传播纵波传播时,介质的密度发生变化介质疏密度在空间呈周期性分布2⊥m→横波如弦线上的波一般在固体中传播横波传播时,外形上有波峰波谷之分简谐波:波源作简谐振动,在波传到的区域,媒质中的质元均作简谐振动二、横波与纵波485T837477789T857/41IT8图51横波的形成与传播示意图图5.2纵波的形成与传播示意图波形曲线5T849小结波传播时(1)质元并不“随波逐流”,波的传播不是媒质质元的传播,而是相位(或振动状态)的传播。(2)某时刻某质元的振动状态,经过一段时间传到“下游”某处(3)沿波的传播方向,各质元的相位依次落后。2丌△9=A(4)同相点一质元的振动状态相同。(5)波传播时,波形在传播,并伴随着能量的传播。波源振动一个周期,波向前传播一个波形。小结波传播时50三、波的几何描述波线:表明波传播方向的射线波面:同相位各点所组成面(等相面)波前:离波源最远即最前方的波面平面波:波面为平面球面波:波面为球面在均匀且各向同性的媒质中波线与波面始终是正交的。三、波的几何描述51波线波前波前波面波线波面波线52四、波函数平衡位置在x处的质点t时x刻相对自己平衡位置的位移y(x,)?设波的传播速度为u,当波沿x轴正向传播时,正半轴上x处质元的振动比O处质元晚△=x/lu,已知原点处质点的振动0,ty(0t)=f()波函数为y(x)=f(t-当波沿x轴反向传播时,波函数为y(x,)=f(+x四、波函数53波动1简谐波-波方程-波强课件54波动1简谐波-波方程-波强课件55波动1简谐波-波方程-波强课件56波动1简谐波-波方程-波强课件57波动1简谐波-波方程-波强课件58波动1简谐波-波方程-波强课件59波动1简谐波-波方程-波强课件60波动1简谐波-波方程-波强课件61波动1简谐波-波方程-波强课件62波动1简谐波-波方程-波强课件63波动1简谐波-波方程-波强课件64波动1简谐波-波方程-波强课件65波动1简谐波-波方程-波强课件66波动1简谐波-波方程-波强课件67波动1简谐波-波方程-波强课件68波动1简谐波-波方程-波强课件69波动1简谐波-波方程-波强课件70波动1简谐波-波方程-波强课件71波动1简谐波-波方程-波强课件72波动1简谐波-波方程-波强课件73波动1简谐波-波方程-波强课件74波动1简谐波-波方程-波强课件75波动1简谐波-波方程-波强课件76波动1简谐波-波方程-波强