驻波中各点的相位ppt课件

1、（2驻波中各点的相位驻波中各点的相位222coscosyAxtT 振幅项振幅项 可正可负可正可负, ,时间项时间项 对波线上所有质点有相同的值，表明驻波上相邻波对波线上所有质点有相同的值，表明驻波上相邻波节间质点振动相位相同，波节两边的质点的振动有节间质点振动相位相同，波节两边的质点的振动有相位差相位差p p 。其波形既不左移也不右移，因此叫驻波。其波形既不左移也不右移，因此叫驻波。 22cosAx2costT4.4 波的干涉波的干涉xyO42344234,1,22nLnn两端固定两端固定3、弦线上的驻波、弦线上的驻波驻波条件：弦线长度等于半波长的整数倍时形成驻波条件：弦线长度等于半波长的整数

2、倍时形成驻波。驻波。1n 2n 4n3n驻波条件也可以写成：驻波条件也可以写成： 1,2,.2nunnL这些频率叫弦振动的本征频率。这些频率叫弦振动的本征频率。n=1时，时， 称为基频。称为基频。1注：由于驻波的波形和能量都注：由于驻波的波形和能量都“不传播不传播”，因此驻，因此驻波并不是一个波动，而是一种特殊形式的振动。波并不是一个波动，而是一种特殊形式的振动。,23 n=2,3,对应的频率对应的频率 称为二次、三次称为二次、三次谐频。谐频。例例1、两波在同一绳索上传播，它们的方程分别为：、两波在同一绳索上传播，它们的方程分别为：（1证明绳索作驻波式振动，并求节点和波腹的位置。证明绳索作驻波

3、式振动，并求节点和波腹的位置。（2波腹处的振幅多大？在波腹处的振幅多大？在x=1.2m处振幅多大？处振幅多大？10.06cos(4)m ,yxt20.06cos(4)myxt解：（解：（1）120.12cos()cos(4)myyyxt波节位置：波节位置：cos0(21)2xxk波腹位置：波腹位置：cos1(2 )2xxk所以绳索上的振动是驻波。所以绳索上的振动是驻波。(.)012k ， ， mxk(0.5)mxk(.)012k ， ，（2波腹处波腹处cos1x 0.12cos0.12mAxx=1.2m处处0.12cos1.20.097mA例例2、一弦上的驻波方程、一弦上的驻波方程若将它看成是

4、由传播方向相反、振幅和波速相等的若将它看成是由传播方向相反、振幅和波速相等的两列波相干叠加而成。两列波相干叠加而成。（1求振幅和波速。求振幅和波速。（2求相邻波节之间的距离。求相邻波节之间的距离。（3求求t=0.003s 时位于时位于x=0.02m处质点的振动速度。处质点的振动速度。m0.03cos(1.6)cos(550)yxt解：解： （1）0.03cos(1.6)cos(550)222 0.015cos()cos()1.250.00364yxtxt振幅振幅 A=0.015m, 波长波长 =1.25m, 周期周期 T=0.00364s波速波速1.25343.4m/s0.00364uT（3振

5、动速度振动速度0.03 550cos(1.6)sin(550)xt (0.02,0.003)16.5cos(1.6 0.02)sin(5500.003)v 46.0m/s （2相邻波节之间的距离相邻波节之间的距离1.250.625m22d yvt 4.5 惠更斯原理惠更斯原理 波的衍射、反射和折射波的衍射、反射和折射 1678年，荷兰物理学家惠更斯提出：介质中年，荷兰物理学家惠更斯提出：介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，而在其后的任意时刻，这些子波的包络就是新的而在其后的任意时刻，这些子波的包络就是新的波前。波前。一、惠更斯原理一、惠

6、更斯原理球面波球面波 tt + t平面波平面波t+tt二、波的衍射二、波的衍射(diffraction of waves)(diffraction of waves) 当波在传播过程中遇到障碍物时，能够绕过障当波在传播过程中遇到障碍物时，能够绕过障碍物的边缘，在障碍物的阴影区域内继续传播，这碍物的边缘，在障碍物的阴影区域内继续传播，这种现象称为波的衍射。种现象称为波的衍射。 波在窄缝的衍射效应波在窄缝的衍射效应 阐明：阐明： 衍射现象显著与否，和障碍物的大小与波长之衍射现象显著与否，和障碍物的大小与波长之比有关，当障碍物的宽度远大于波长时，衍射现象比有关，当障碍物的宽度远大于波长时，衍射现象不

7、明显；不明显； 当障碍物的宽度与波长差不多时衍射现象比较当障碍物的宽度与波长差不多时衍射现象比较明显；当障碍物的宽度远小于波长时，衍射现象更明显；当障碍物的宽度远小于波长时，衍射现象更加明显。加明显。a三、波的反射三、波的反射(reflection)(reflection)和折射和折射(refraction)(refraction) 反射与折射也是波的特征，当波传播到两种介反射与折射也是波的特征，当波传播到两种介质的分界面时，波的一部分在界面返回，形成反射质的分界面时，波的一部分在界面返回，形成反射波，另一部分进入另一种介质形成折射波。波，另一部分进入另一种介质形成折射波。in1n2CABDi

8、rrtu121tutu2sinsiniCBADABABr12u t u t12uu21nn折射定律：折射定律：i反射定律：反射定律：ii=i4.6 声波声波声强级：声强级：010lg(dB)ILI= =其中，其中，I0=10-12 W/ m2可闻声波：可闻声波：20Hz 20000Hz次声波：次声波： 20Hz 多普勒效应：波源或观察者相对于介质运动，多普勒效应：波源或观察者相对于介质运动，使观察者接收到的波的频率发生变化的现象。使观察者接收到的波的频率发生变化的现象。 4.7 多普勒效应多普勒效应(1) 波源不动，观察者以速度波源不动，观察者以速度up相对于介质运动相对于介质运动ppsuuu+ += =(2)观察者不动，波源以速度观察者不动，波源以速度us相对于介质运动相对于介质运动 pssuuu= =- -(3)观察者与波源同时相对介质而运动观察者与波源同时相对介质而运动 波源与观察者相向运动时波源与观察者相向运动时ppssuuuu+ += =- -波源与观察者背离而去时波源与观察者背离而