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文档简介

1、1、任意质量元的速度、7.5波的能量、1 .具有波的能量和能量密度、介质应变-弹性势能.质点振动-具有振动动能定义:能量密度单位体积内的总机械能,定义:平均能量密度(对时间平均),正弦函数的平方在一个周期内的平均值为1/2,因此平均能量密度为:4,在任意时刻即同相位随时间变化。 能量密度随时间周期性变化,其周期为波动周期的一半。 研究:能量密度与振幅平方、频率平方、质量密度成正比。 图中b点的质量要素位移最大,速度为零,波动时小体要素中的动能和势能同时达到最大、最小。 对于零应变、零势能、6某一整体元素,其能量从零达到最大,这是能量的输入过程,并从最大减少到零,这是能量输出的过程,与周重新开始

2、。 也就是说,能量在介质中蓄积。 或是能量传输的过程,波是能量传输的形式波动的能量沿波速方向传播,波是能量传播的一种形式。 7、波能和振动能的区别:孤立振动系的质点动能最大时,势能最小,总机械能保存,不向外传递能量9、2,波的强度(能量流密度)是单位时间内与波的传播方向垂直的单位面积的平均能量在声音中,声音的强度是上述定义的一个例子,根据上式和能量保存,能够研究波的传播时的振幅的变化,约10-121W/m2.由于数量水平的差较大,所以通常用声音水平来表现声波的强弱由于研究了单位:贝叶、符号b、平面波和球面波的振幅,所以对于平面波的振幅相等:平面波3360、12、球面波,振动的相位随着距离的增加

3、而延迟的关系类似于平面波,所以球面高次谐波的波函数:同样为: 13例1教材P224例7.3超声波用聚焦超声波的方法在水中能够产生强度达到I=120KW/cm2的超声波,该超声波的频率为=500KHz,水的密度=103kg/m3,其中的声速为u=1500m/s的水分子的间距(10-10 m ) 例2弹性波在介质中以速度u=103m/s传播,振幅A=1.010-4m .频率Hz,该介质的密度为800kg/m3的(2)1分钟的垂直通过面积S=410-4m2的总能量,解: (1)波的平均能量流密度为1.58105 W/m2 1分钟的垂直通过面积S=410-4m2的总人耳中接收的声波的平均能量密度和声强

4、(空气密度kg/m3).例3 .教材P233例7.5张飞的一声.16,平面波,球面波,7.6惠更斯原理和波的反射和折射,一,一些概念用途:利用惠更斯的原理,可以从t时刻的波阵面求出t时刻的波阵面。 注意:波在各向同性均匀的分布介质中传播时,波面的几何形状不变。波在各向异性介质中传播时,波速因方向不同而不同,因此波面的形状发生变化。 惠更斯的原理不仅适用于机械波,而且也适用于电磁波,例如球面波。 此小波的包络面是新的波面。 在接近边缘处,波面进入障碍物的后方区域,波绕过障碍物的边缘传播。20、4,解释波的折射和反射,利用惠更斯制图法也可以得到波的折射和反射规律。 反射规律:波在介质的界面上传播时,入射角等于反射角,

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