高二物理竞赛：机械波的形成和传播课件

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波动

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振动在空间的传播过程.机械波电磁波经典波机械振动在弹性介质中的传播.交变电磁场在空间的传播.两类波的不同之处机械波的传播需有传播振动的弹性介质;电磁波的传播可不需介质.能量传播反射折射叠加性干涉衍射两类波的共同特征

波动是自然界常见的、重要的物质运动形式2一机械波产生的条件波是振动运动状态的传播，介质的质点并不随波传播.注意

机械波：机械振动在连续介质内的传播.产生条件：有作机械振动的物体——波源有连续的介质.3横波：振动方向与传播方向垂直的波.（只能在固体中传播）二横波和纵波

特征：具有交替出现的波峰和波谷.4纵波：质点振动方向与波的传播方向平行的波.（能在固体、液体和气体中传播）

特征：具有交替出现的密部和疏部.5

波传播到的空间称为波场.在波场中，代表波的传播方向的射线，称为波射线，也简称为波线.三波线和波面

波场中同一时刻振动位相相同的点的轨迹，谓之波面.某一时刻波源最初的振动状态传到的波面叫做波前或波阵面，即最前方的波面.按波面的形状分类：平面波、球面波和柱面波等.6*球面波平面波波前波面波线7简谐波：波源以及介质中各质点的振动都是谐振动四简谐波*五物体的弹性形变如果外力不超过一定限度，在外力撤去后，物体的形状和体积能完全恢复原状，这种形变称为弹性形变.这个外力限度称为弹性限度.形变的几种基本形式：长变、切变、容变81、波速：波动过程中，某一振动状态（即振动相位）单位时间内所传播的距离（又称相速）.六描述波动的几个物理量9波速与介质的性质有关，

为介质的密度.如声音的传播速度空气，常温左右，混凝土横波固体纵波液、气体切变模量杨氏模量容变模量10

波长：沿波的传播方向，两个相邻的、相位差为的振动质点之间的距离,即一个完整波形的长度.2、波动周期和频率

周期：一个完整波形通过介质中某固定点所需的时间.

频率：单位时间内通过介质中某固定点完整波的数目.3、波长11一机械波的形成和传播1

机械波产生条件：1）波源；2）连续的介质.

机械振动在弹性介质中的传播形成波，波是运动状态的传播，介质的质点并不随波传播.2横波和纵波3波线和波面4简谐波5物体的弹性形变

6描述波动的几个物理量122

波动方程的物理意义二平面简谐波的波函数波矢1*3波动微分方程与波速

13三波的能量*声强

1在波动传播的媒质中，任一体积元的动能、势能、总机械能均随时间作同步地周期性变化，机械能不守恒.波动是能量传递的一种方式.2平均能量密度：3平均能流密度（波强度）：145声强级：

贝尔（B）分贝（dB

）4波的吸收：介质中波阵面(波前)上的各点，都可以看做是发射子波的波源，其后任一时刻这些子波的包迹就是新的波阵面.四惠更斯原理波的叠加和干涉15波的干涉波程差若则其他五驻波

驻波方程16波腹波节相邻波节（腹）间距

相邻波节和波腹间距半波损失波从波疏介质入射而从波密介质上反射时，界面处形成波节.入射波与反射波的位相始终相反，或者说在界面处入射波的位相与反射波的位相始终存在着的位相差，这种现象叫做半波损失.173）波源与观察者同时相对介质运动观察者向波源运动+，远离.波源向观察者运动

，远离

+

.六多普勒效应*冲击波1）波源不动，观察者相对介质以速度