物理5第五章波动5机械波

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第五章波动第一节机械波§5—

机械波一、机械波的产生弹性介质中，某质点因外界扰动而振动，周围质点也跟着振动，且该振动由近及远地传播出去。机械波——

机械振动在弹性介质中的传播过程。条件：①波源——

振动物体；②弹性介质——

传播机械振动。简谐振动的传播称为简谐波。波动——

只是振动状态的传播，而介质中各质点并不随波前进，仅在其各自平衡位置附近振动。

横波——

振动方向垂直于波的传播方向。

横波——

振动方向垂直于波的传播方向。纵波——振动方向平行于波的传播方向。纵波——振动方向平行于波的传播方向。二、波面和波线波面——

某时刻振动相位相同的点连成的面。波前——

最前面的波面。波线——

与波面相垂直的线。波面——

某时刻振动相位相同的点连成的面。波前——

最前面的波面。波线——

与波面相垂直的线。球面波——

在各向同性均匀介质中，点波源的波面是一系列同心球面，波动在各个方向的传播速度相同。平面波——

波面为平面的波。三、波速、波长、波的周期和频率波速——

单位时间内振动传播的距离。波速决定于介质的弹性模量和密度等。弹性模量反映了介质的弹性，密度反映了介质质点的惯性。固体既能传播横波（与剪切弹性相关），又能传播纵波（与体变或拉伸弹性有关）。在固体中，横波和纵波的波速分别为横波：纵波：

G、E

分别为介质的切变模量和杨氏模量。周期（T）——

完整波通过波线上某点所需的时间。频率（ν）——

周期的倒数，单位时间内通过波线上某点的完整波的数目。波长（λ）——

同一波线上两个相位差为2π的点之间的距离。波速（u）——

在一个周期内波前进一个波长的距离：

u=λ／T=λν。同一波在不同介质中波速不同，但周期(或频率)不变，所以波长随介质而改变。注意：波速≠振速（u=λ/T=dx/dt≠v=dy/dt）

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