10.4--简谐波资料可编辑.pptVIP

*10.4简谐波10.4.1简谐波的产生10.4.2简谐波的波函数10.4.3简谐波的能量波动——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10.4.1简谐波的产生一机械波的形成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：机械振动在弹性介质中的传播.（相位的传播）波的应用音响技术：音乐的空间感、环绕感，音乐厅设计.声纳技术:水中目标的探测、跟踪、通讯、导航等.超声技术:超声诊断、无创治疗.通信技术:卫星通信、光纤通信、网络世界.产生条件：1）波源；2）弹性介质.横波：质点振动方向与波的传播方向相垂直的波.（仅在固体中传播）二横波与纵波特征：具有交替出现的波峰和波谷.纵波：质点振动方向与波的传播方向互相平行的波.（可在固体、液体和气体中传播）特征：具有交替出现的密部和疏部.OyAA-三波长波的周期和频率波速波长：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.波形图：y表示各质点相对其平衡位置x的位移.（横波和纵波均可用）周期：波前进一个波长的距离所需要的时间.频率：周期的倒数，即单位时间内波动所传播的完整波的数目.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（相速）.注意周期或频率只决定于波源的振动!波速只决定于媒质的性质！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、气体切变模量弹性模量体积模量波阵面（等相面）波线波前波长是两个相邻的同相（相位差为2?）波阵面之间的距离。平面波、球面波、柱面波等平面波波线波面球面波四波线波面波前*球面波平面波波前波面波线简谐波1简谐波2合成复杂波各种不同的简谐波复杂波合成分解简谐波是最简单的波。一般的波可以看成由若干简谐波叠加的结果。10.4.2简谐波的波函数已知原点O处质元的振动表达式：求坐标x处质元的振动表达式?波函数x点振动相位：：波速，相速度比O点滞后时间：x/u各质点相对平衡位置的位移波线上各质点平衡位置简谐波：在均匀的、无吸收的介质中，波源作简谐运动时，在介质中所形成的波.平面简谐波：波面为平面的简谐波.介质中任一质点（坐标为x）相对其平衡位置的位移（坐标为y）随时间的变化关系，即称为波函数.点O的振动状态点Pt时刻点P的运动t-x/u时刻点O的运动以速度u沿x轴正向传播的平面简谐波.令原点O的初相为零，其振动方程点P振动方程时间推迟方法点P比点O落后的相位点P振动方程点O振动方程波函数P*O相位落后法沿轴负向点O振动方程波函数沿轴正向O如果原点的初相位不为零平面简谐波波函数的其它形式质点的振动速度，加速度平面简谐波的波函数为式中为正常数，求波长、波速、波传播方向上相距为的两点间的相位差.例：二波函数的物理意义1当x固定时，波函数表示该点的简谐运动方程，并给出该点与点O振动的相位差.（波具有时间的周期性）x=x0，y?t给出x点的振动函数：Tyt0振动曲线x=x02当一定时，波函数表示该时刻波线上各点相对其平衡位置的位移，即此