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2 9 2020 1 振动和波动的关系 机械波 电磁波 物质波 振动 波动的成因 波动 振动的传播 波动的种类 2 9 2020 2 一机械波的形成 能传播机械振动的媒质 空气 水 钢铁等 2介质 作机械振动的物体 声带 乐器等 1波源 波是运动状态的传播 介质的质点并不随波传播 2 9 2020 3 二横波与纵波 1横波 2 9 2020 4 特点 波传播方向上各点的振动方向与波传播方向垂直 2纵波 又称疏密波 例如 弹簧波 声波 2 9 2020 5 纵波 特点 质点的振动方向与波传播方向一致 2 9 2020 6 3复杂波 本章研究对象 特点 波源及介质中各点均作简谐振动 特点 复杂波可分解为横波和纵波的合成 例如 地震波 2 9 2020 7 三波长波的周期和频率波速 O y A 波传播方向上相邻两振动状态完全相同的质点间的距离 一完整波的长度 1波长 2 9 2020 8 横波 相邻波峰 波峰波谷 波谷 纵波 相邻波疏 波疏波密 波密 2 9 2020 9 2周期T 波传过一波长所需的时间 或一完整波通过波线上某点所需的时间 3频率 单位时间内波向前传播的完整波的数目 1内向前传播了几个波长 2 9 2020 10 决定于介质的弹性 弹性模量 和惯性 密度 波在介质中传播的速度 4波速 2 9 2020 11 四个物理量的联系 2 9 2020 12 例1在室温下 已知空气中的声速为340m s 1 水中的声速为1450m s 1 求频率为200Hz和2000Hz的声波在空气中和水中的波长各为多少 2 9 2020 13 在水中的波长 2 9 2020 14 1 若视空气为理想气体 试证声速与压强的关系为 与温度的关系为 式中为气体的摩尔热容之比 为密度 为摩尔气体常数 为摩尔质量 例2假如声波在空气中的传播过程可看作绝热过程 2 求 和 时 空气中的声速 空气的 2 9 2020 15 已知 绝热过程 证 求 时的声速 2 9 2020 16 又 由理想气体绝热方程常量 取微分 得 2 9 2020 17 时空气中声速 2 时声速 2 9 2020 18 四波线波面波前 振动相位相同的点组成的面称为波阵面 1波射线 波线 2波阵面 波前 波的传播方向 任一时刻波源最初振动状态在各方向上传到的点的轨迹 波前是最前面的波阵面 2 9 2020 19 性质 3 各向同性介质中 波线垂直于波阵面 2 波阵面的推进
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