《物理学教学课件》6-2平面简谐波的运动方程_第1页
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文档简介

一、波长波的周期和频率波速,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,6-2平面简谐波的运动方程-波函数,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）,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,四个物理量的联系,设有一平面简谐波沿轴正方向传播，波速为，坐标原点处质点的振动方程为,二、波方程的建立,表示质点在时刻离开平衡位置的距离.,考察波线上点(坐标),P点比O点的振动落后,P点在t时刻的位移是O点在时刻的位移，由此得,由于为波传播方向上任一点，因此上述方程能描述波传播方向上任一点的振动，具有一般意义，即为沿轴正方向传播的平面简谐波的波函数，又称波动方程.,换一种思路！,由于沿波的传播方向每增加一个波长，位相滞后，所以，点处振动质点的位相滞后原点处质点,由原点处质点的振动方程,得P点处质点的振动方程为,可得波动方程的几种不同形式：,利用,和,三、波方程的几种常见形式,波函数,质点的振动速度，加速度,四、波函数的物理含义,（波具有时间的周期性）,则,令,1一定，变化,表示点处质点的振动方程（的关系）,波线上各点的简谐运动图,则,2一定变化,该方程表示时刻波传播方向上各质点的位移,即时刻的波形（的关系）,方程表示在不同时刻各质点的位移，即不同时刻的波形，体现了波的传播.,3、都变,如图，设点振动方程为,点振动比点超前了,4沿轴方向传播的波动方程,从形式上看：波动是波形的传播.,从实质上看：波动是振动的传播.,对波动方程的各种形式，应着重从物理意义上去理解和把握.,故点的振动方程（波动方程）为：,如图，设点振动方程为,点振动比点滞后,5已知点不在原点的波动方程的建立,如果沿负方向传播,点振动位相比点滞后,同样由,得：,因而平面简谐波波方程的一般形式为,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：,波动方程；,解(1)写出原点处振动方程,解(2)写出原点处振动方程,解(3)写出波动方程的标准式,解(4)写出波动方程的标准式,解(5)写出波动方程的标准式,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.,单位分别为m，s).,;(,(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)写出传播方向上点C、D的运动方程,(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,(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
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