《李丽大学物理上》20波动学

1、2020/6/15，1，动能，势能，总机械能，结论，(1)动能和势能在任何时候都有相同的相位，(2)动能和势能在任何时候都有相同的大小，内容综述，1。波的能量，1。波的能量表达式，(3)介质中质量元素的动能和势能在平衡位置处最大，2020/6/15，2，2。波的能量密度，3。能量流，单位时间内通过介质某一区域的能量，4。能量流密度，垂直于阿波罗传播方向的单位面积平均能量流(波强度)，单位体积波的能量，2。惠更斯原理。介质中任一波阵面上的每一点都可以看作是发射子波的波源，此后的任何时候，这些子波的公共切面就是新的波阵面。在均匀各向同性介质中，平面波的强度是恒定的，球面波的强度与半径的平方成反比(

2、介质没有吸收)。5.平面波和球面波的振幅，2020/6/15，3，3，波干涉，1。波传播的独立性。在传播过程中，几个波在某个区域相遇，然后分离。每个广播的传播与以前相同。它仍然保持其原始特性(即保持其原始波长、频率、振幅和振动方向)，并继续以原始方向传播。2.波的叠加原理。在几个波相遇的区域，任何一点的振动都是当每个局部振动分别存在时在该点产生的振动的组合。当两个相干波在某一区域相遇时，某些地方的振动总是增强，而另一些地方的振动总是减弱，从而导致波强度的稳定分布。振动方向相同，相位差相同或相位差恒定，频率相同，相干性条件，干涉现象，干涉现象，2020/6/15，4，(1)干涉增强条件，(干涉相

3、位长度)，(2)干涉衰减条件，(干涉消除)，if，增强，衰减，4)干涉增强，衰减条件，2020/6/15，5，解决方案：如图所示，(干涉增强)，2020/6/15，6，5驻波，1。驻波的形成，由两个振幅相同的相干波在同一条直线上以相反的方向传播叠加而成的波。本文提出了一种新的方法来解决上述问题。新方法基于“一维、二维、三维”原则和“一维、二维、三维、三维”原则以及“一维、二维、三维、三维”原则。2020/6/15，9，2。驻波方程。在两个波叠加之后，波线上的每个质量元素都以不同的振幅进行简谐运动。坐标原点位于两个波的峰值对应的位置。当x为常数时，意味着x处的质量元素做简谐振动，意味着x处的质量

4、元素的振幅做简谐振动。叠加波不随驻波传播。2020/6/15，10，3。驻波方程的讨论，(1)振幅分布，(1)节点位置：振幅为零，(2)节点位置：振幅最大，(3)相邻节点(波腹)之间的间距：(2020/6/15，11)，(2)相位分布，(2)相位分布，即两个节点：之间的每个粒子的振动相位，同一段中的每个粒子在同一方向上同时达到其最大振动位移，并在同一方向上同时达到其平衡位置，驻波？一样。节点两侧每个粒子的振动相位相反。驻波的能量流：驻波是两个等幅的相干波以相反方向传播的叠加，因此它的平均总能量流。驻波不传播能量，零，2020/6/15，13，(1)实验装置，4。驻波实验，入射波，反射波，(2)

5、半波损失，1)点b是固定的，点b是节点，2)反射波与入射波在点b的振动相位相反，3)相位变化相当于阿波罗距离差的半波长变化，而入射波在反射时是反向的，这种现象称为半波损失，2020/6/15，14，有半波损失吗？半波损耗适用于任何被反射的波，产生半波损耗的条件是：波密介质的值大，波疏介质、光波、机械波的值小，波密介质的值大，波疏介质的值小，两种介质界面的反射，波疏介质、波密介质、介质密度、半波损耗的相变，2020/6/15，15， 找到驻波方程的基本步骤，(1)建立坐标，入射波和反射波方程共用一个坐标系和一个时间起点，(2)写出入射波的波动方程，(1)写出入射波线上任意点的振动方程，(2)根据

6、入射波的传播方向写出入射波的波动方程，(3)写出反射波的波动方程， (1)根据入射波的波动方程，在反射点处写出入射波的振动方程，以及(2)根据有无半波损失，在反射点处写出反射波的振动方程，(3)根据反射点的振动方程，写出反射波的波动方程，(4)反射波和入射波的叠加，得到驻波方程，2020/6/15，16，o，x1，p， x2， x，x，解：(1)，振动方程，y，2020/6/15，17，(2)反射波的波动方程，2020/6/15，18，(3)驻波方程，(4)波腹：波腹：2020/6/15，19，多普勒效应是为纪念1842年第一个提出这一理论的克里斯蒂安多普勒而命名的。然而，由于缺乏测试设备，多

7、普勒没有得到实验的验证。几年后，一队小号手被邀请在平板上演奏，训练有素的音乐家被邀请用他们的耳朵识别音调的变化来验证效果。(2)多普勒效应，2020/6/15，20，讨论：机械波传播的频率特性，生活中的例子：火车鸣笛声-声音在空气中的传播，频率变化与波的运动之间的关系，波源和接收器相对运动的现象以及被称为波的多普勒效应的波频率变化，当火车和人相对静止时的音调变化-当火车和人相对运动时的音调不变-当波源S和观察者P相对于介质静止时的音调变化， 当波源S(观察者P或两者)相对于介质移动时，每单位时间可接受的完整波形的数量为，接近：远离：1。 波源S是静止的，观察者P以Vp的速度移动，观察者P感应到波的传播速度，2020/6/15，23，VS，VST，S，接近：远离：在P的参照系中，波的速度不变，波长变。观察者P是静止的，波源S以vs，P，2020/6/15，24，3的速度运动。标准普尔同时沿着波浪线移动。1842年，奥地利科学家多普勒提出了上述声学理论，并于1845年由巴罗特通过实验加以验证。2020/6/15，25，多普勒效应不仅适用于声波，还适用于所有类型的波，包括光波和电磁波。科学家哈勃埃德温哈勃利用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。他发现远离银河系的天体发出的光的频率变低，即移动到光谱的红色端，这被称为红移。天体离银河系越远，红移就越大，这表明这些