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文档简介
§4-4关于波动的根本概念一、波的产生和传播弹性介质和波源—是机械波产生的条件。弹性介质是指由弹性力组合的连续介质。波源处质点的振动通过弹性介质中的弹性力将振动传播开去,从而形成机械波。波动(wave)〔或行波〕是振动状态的传播,是能量的传播,而不是质点的传播。二、横波(transversewave)和纵波(longitudinalwave)
横波:参与波动的质点的振动方向与波的传播方向相垂直的波,如电磁波。1.
纵波:参与波动的质点的振动方向与波的传播方向相平行的波,如声波。任一波,例如:水波、地表波,都能分解为横波与纵波来进行研究。三、波线和波面波线(waveray)〔或波射线〕—从波源沿各传播方向所画的带箭头的线。波面(wavesurface)〔或相面、波阵面〕—波在传播过程中,所有振动相位相同的点连成的面。2.球面波,平面波在各向同性均匀介质中,波线与波面垂直。四、波速、波长以及波的周期和频率波速u:单位时间内振动传播的距离,也就是波面向前推进的速率。固体中横波的波速(G为切变模量,ρ为密度)
固体中纵波的波速(Y为杨氏模量)
流体中纵波的波速B为体变模量,定义为3.波长λ:沿同一波线上相位差为2π的两个相邻质点间的距离。横波:波长等于两相邻波峰之间或相邻波谷之间的距离。纵波:波长等于两相邻密部之间或相邻疏部之间的距离。周期T:一个完整的波(即一个波长的波)通过波线上某点所需要的时间。频率ν:单位时间内通过波线上某点完整波的数目。关系:4.五、波动所遵从的根本原理1.波的叠加原理
两列或两列以上的波可以互不影响地同时通过某一区域;在相遇区域内共同在某质点引起的振动,是各列波单独在该质点所引起的振动的合成。
2.惠更斯原理波所到之处各点,都可以看作是发射子波的波源,在以后任一时刻,这些子波的包络就是波在该时刻的波面。
惠更斯原理不仅适用于机械波,也适用于其他波,如电磁波等。O5.例1在波线上有相距2.5cm的A、B两点,点B的振动相位比点A落后30,振动周期为2.0s,求波速和波长。解因在波线上相距λ两点的相位差为2π,所以波速为6.惠更斯〔ChristianHuygens1629—1695〕,荷兰物理学家、数学家、天文学家。1655年获得法学博士学位。1663年成为伦敦皇家学会的第一位外国会员。是与牛顿同一时代的科学家,是历史上最著名的物理学
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