大学物理 第十七章 电磁振荡与电磁波.pptVIP

2. VS = 0, VB ? 0 1) VB VB VB 20 动画1 2 ) 观察者远离波源 VB 注：两种情况 VB= VB 超音速 VB VB 3. VS ? 0, VB= 0 1）波源相对观察者以VS运动: VS // u 波长缩短为 ??= ? –VST 2）波源以VS远离观察者运动： 波长伸长为 ??= ? +VST VS VS ?? u VS ? VST S’ S S 21 动画1 S1 S1 S VS 冲击波 若 VS ? u —— 冲击波 注：波源与观察者运动， 所引起的结果不同。 4. VS ? 0, VB ? 0 VS? 0 , 接收到的波长变化 VB ? 0，接收的波速改变 ? ′= + VB + VS 注： 1）若观察者与波源的运动，不在两者的连线上， 只须将速度在连线上的分量代入式。 2）光的多谱勒效应 设光源和接收器的相对速度V （接近） （远离） 两者靠近，都取上面符号。反之，都取下。 波源追人，上、下都取减。反之，都取加。 22 ? 例：一警笛发射频率为1500 Hz的声波，并以 22 m/s的 速度向某方向运动，一人以 6 m/s的速度跟踪其后 求： 1）该人听到的警笛发出声音的频率 2） 及在警笛后方空气中声波的波长 解：空气中声速 = 330 m/s VB //VS ; VB?? 1) ?? = ? = +VB +VS Hz 2) 在警笛后方空气中 VB= 0 ? ?= ? = +VS Hz ? = / ? ? = 330/1406= 0.23 m 23 作 业 17— T1~T3(p.22) 预习18章1—3节 * * * * * * 第17章 电磁振荡与电磁波 主要内容： 1. 电场与磁场的相互转化——LC电路的振荡 2. 电磁波的基本性质 一、 LC 电路的电磁振荡 1. 无阻尼自由振荡过程 电磁振荡：电路中电量和电流的周期性变化 振荡电路： 产生电磁振荡的回路 无阻尼振荡电路： 电路无电阻、无辐射、产生的电磁振荡是无阻 尼自由振荡 (1)振荡过程: ——LC振荡 L C t =0 1 Wm?max We?0 We ? , Wm ? We? , Wm? I 放电，自感作用 I逐渐?，q ? 因Wm?, 自感作用，产 生与原来方向相同电流， 反向充电 q? We? We? max Wm? 0 We? max Wm? 0 反向放电，电流 与原方向相反因 自感作用， I逐渐? q? We ? Wm ? 放电完毕，电流本应终止 因Wm自感作用、产生与 原来方向相同的电流，电 容器重新充电。 t=T 时,回到 t=0 时的状态 2 t =0 t =T/4 t =2T/4 t =3T/4 t =4T/4 放电，自感作用，I 逐渐 ，q We , Wm 放电完毕，电流本应终止，因Wm 自感作用， 产生与原来方向相同电流，反向充电 q We 充电完毕 反向放电，电流与原方向相反，因自感作用， I 逐渐 ，q , We , Wm 放电完毕，电流本应终止，因Wm 自感作用、 产生与原来方向相同的电流，电容器重新充电 t=T 时,回到 t=0 时的状态 3 就这样，电荷在极板间来回流动，q、I、We、Wm 都在周期性变化，产生电磁振荡（可与弹簧振子类比） 2. 振荡方程：LC电路中，任一时刻的自感电动势应与 电容器任一时刻两极板间的电位差相等 振荡方程： （类似于 ） 其解 4 LC电路中，任一时刻系统的总能量不变：W=常量 振荡方程： （类似于 ） 其解： 振荡方程的建立方法之二： 那么： 而：W= Wm + We = 0 即： 电磁振荡中，q、I、We、Wm都在周期性变化， 其变化与弹簧振子类似： 5 （2）特征量求法与弹簧振子同 （3）电流的变化超前电量 系统的固有频率 结 论 （1）无阻尼自由振荡是简谐振荡 ，qm、Im是常数 6 2. LC振荡电路的能量 电能极大值（常数） 注意： （1）