第十章波动小结.ppt

作业1、P8910-7、10-12。2、P9010-13、10-14。3、P9110-21、10-22。第十章波动物理学第五版*第十章波动MECHANICALWAVES波动第十章一理解描述简谐波的各物理量的意义及各量间的关系。二理解机械波产生的条件。掌握由已知质点的简谐运动方程得出平面简谐波的波函数的方法。理解波函数的物理意义。本章教学基本要求三理解波的能量传播特征。五理解驻波及其形成，了解驻波和行波的区别。四了解惠更斯原理和波的叠加原理。理解波的相干条件，能应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。振动和波动的关系振动——波动的成因波动——振动的传播1振动与波动关系波动：振动系统振动状态的传播。振动：物体在某一中心位置附近来回往复的运动。机械波形成：波源、弹性介质波的几何描述振动相位相同的点组成的面称为波面。1波射线（波线）2波面波阵面（波前）波的传播方向波前：最前面的波面。2机械波的几个概念描述波动的物理量2机械波的几个概念2周期T反映波动在时间上的周期性3频率4波速（相速）周期或频率只决定于波源的振动波速只决定于介质的性质波长是一个被确定量1波长反映波动在空间上的周期性（P8610-2）（讨论P8710-3、10-6（1-3））3平面简谐波的波函数波函数：质点振动速度：质点振动加速度:（讨论：P8710-6（4））振动曲线波形曲线图形研究对象物理意义特征某质点位移随时间变化规律。某时刻，波线上各质点位移随位置变化规律。对确定质点曲线形状一定曲线形状随t向前平移由振动曲线可知：某时刻－－方向参看下一时刻T、A、由波形曲线可知：该时刻各质点y、?、A只有t=0时刻波形才能提供初相某质点方向参看前一质点AyxPt0?uoAytPt0To（讨论：P8810-1，P8710-7）AyxPt0?uoAytPt0To（讨论：P8810-3）（讨论：P8810-2，P8910-7）3平面简谐波的波函数小结xOxO体积元的总机械能4波的能量（讨论P8710-9）守恒不守恒总能量相位差π/2平衡位置：EK最大，EP最小；最大位移：EK最小，EP最大。相位相同、量值相等平衡位置：二者最大值；最大位移：二者均为零。动能、势能的变化振动过程：具有速度、与平衡位置有相对位移－－EK、EP。波在媒质传播：静止质点开始振动、体积元产生形变－－WK、WP。本质振动能量波动能量（讨论P8710-8）4波的能量1）频率相同2）振动方向平行3）相位相同或相位差恒定波源的相干条件5波的干涉波源振动*定值合振幅最大，当合振幅最小，当干涉的相位差条件讨论合振幅A取决于5波的干涉（讨论P8910-4）当时（半波长偶数倍）合振幅最大当时（半波长奇数倍）合振幅最小干涉的波程差条件加强减弱5波的干涉6驻波驻波：两列振幅相同的相干波异向传播(1)振幅随x而异,与t无关xy波节波腹(2)相位分布结论一相邻两波节间各点振动相位相同xy结论二一波节两侧各点振动相位相反6驻波讨论2：教材P8710-15在驻波的同一半波中，其各质点振动的振幅是否相同？振动的频率是否相同？相位是否相同？讨论1：教材P8910-5在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动（）。A、振幅相同,相位相同；B、振幅不同,相位相同；C、振幅相同,相位不同；D、振幅不同,相位不同。B6驻波ABC波节波腹位移最大时平衡位置时在相邻波腹和波节间往复变化；在相邻波节间发生动能和势能间的转换，动能主要集中在波腹，势能主要集中在波节，但无能量的定向传播。6驻波(3)能量分布（讨论：P8710-16）传播能量，平衡位置动能、势能最大，最大位移动能、势能为零。各质点振动相位为，各不相同。