[理学]第10章 波动和声.ppt

解 如图，飞机在4 内经过的距离为AB 已知 求h h A B ) ( 例1 一平面简谐波沿 轴正方向传播， 已知振幅 ， ， . 在 时坐标原点处的质点在平衡位置沿 轴正向　运动. 求： (2) 波形图； (3) 处质点的振动规律并作图. (1)波动方程； 解 (1) 写出原点处振动方程 O (m) 解 (1) 写出波动方程的标准式 (2)求 波形图 波形方程 0 2.0 1.0 -1.0 时刻波形图 (m) (3) 处质点的振动规律并作图 处质点的振动方程 (m) 0 1.0 -1.0 2.0 O * * * * * * 处质点的振动曲线 1 2 3 4 1 2 3 4 1.0 例2 一平面简谐波以速度 沿直线传播，波线上点 A 的简谐运动方 程 求: (1)以 A 为坐标原点，写出波动方程； (2)以 B 为坐标原点，写出波动方程； (3)求传播方向上点C、D 的简谐运动方程； (4)分别求出 BC ，CD 两点间的相位差. A B C D 5 m 9 m 8 m 单位分别为m，s). , ; ( (1) 以 A 为坐标原点，写出波动方程 A B C D 5 m 9 m 8 m (2) 以 B 为坐标原点，写出波动方程 A B C D 5 m 9 m 8 m 另(2) 以 B 为坐标原点，写出波动方程 A B C D 5 m 9 m 8 m (3) 写出传播方向上点C、D的运动方程 A B C D 5 m 9 m 8 m (a) 以 A 为坐标原点时波动方程 (3) 写出传播方向上点C、D的运动方程 A B C D 5 m 9 m 8 m (b) 以 B 为坐标原点时波动方程 另解(3) 写出传播方向上点C、D的运动方程 点C 的相位比点A 超前 A B C D 5 m 9 m 8 m 点 D 的相位落后于点 A A B C D 5 m 9 m 8 m (4)分别求出 BC ，CD 两点间的相位差 A B C D 5 m 9 m 8 m 发射频率 接收频率 人耳听到的声音的频率与声源的频率相同吗？ 讨论 一 波源不动,观察者相对介质以 运动 接收频率——单位时间内观测者接收到的振动次数或完整波数. 只有波源与观察者相对静止时才相等. 发射频率 接收频率 vS ——表示波源相对于介质的运动速度。 v0 ——表示观察者相对于介质的运动速度。 ?S ——波源的频率 u ——波在介质中的速度 选介质为参考系 波源和观察者的运动在两者的连线上 观察者接受到的频率有赖于波源或观察者运动的现象，称为多普勒效应。 ——观察者接受到的频率 观察者接收的频率 观察者远离波源运动 观察者向波源运动 二 观察者不动,波源相对介质以 运动 A 波源向观察者运动 观察者接收的频率 波源远离观察者运动 A 三 波源与观察者同时相对介质运动 相对于观察者，波速 相对于观察者，波长 观察者向波源运动 + 远离 - 波源向观察者运动 - 远离 + 也可表为 观察者向波源运动取+，远离取 - 波源向观察者运动取+，远离取 - 若波源与观察者不沿二者连线运动 当 时，所有波前将聚集在一个圆锥面上，波的能量高度集中形成冲击波或激波，如核爆炸、超音速飞行等. (5)卫星跟踪系统等. (1)交通上测量车速； (2)医学上用于测量血流速度； (3)天文学家利用电磁波红移说明大爆炸理论； (4)用于贵重物品、机密室的防盗系统； 多普勒效应的应用 例1 A、B 为两个汽笛，其频率皆为500 Hz，A 静止，B 以 的速率向右运动. 在两个汽笛之间有一观察者O，以 的速度也向右运动. 已知空气中的声速为 ,求： (1)观察者听到来自A的频率； (2)观察者听到来自B的频率； (3)观察者听到的拍频. A O B (1)已知 解 A O B (3) 观察者听到的拍频 (2) 观察者听到来自B 的频率 A O B 例2 利用多普勒效应监测车速，固定波源发出频率为 的超声波，当汽车向波源行驶时，与波源安装在一起的接收器接收到从汽车反射回来的波的频率为