大学物理课件--驻波ppt课件

1、第一，波的叠加原理(独立性原理)，不管它们是否相遇，每一列波都会保持其原有的特性(频率、波长和振动方向等)。)不变，继续朝原来的方向前进，就好像它没有遇到其他的波浪一样。通过观察和研究各种波的遭遇，我们可以总结出以下规律：注：波的叠加原理只适用于弱波情况，不适用于强冲击波。在它们相遇的区域，粒子在任一点的振动是由每个波单独引起的振动的矢量和。这条规则被称为波的叠加原理或波的独立原理。干涉现象：在一定条件下，当两个波相遇时，介质中某些点的振幅总是最大的，而其他点的振幅总是最小的，而其他地方的振动强度在它们之间并保持不变，这就是所谓的干涉现象。2.干扰条件：两个波源具有恒定的相位差。两个波源的振动

2、方向相同。两个波源具有相同的频率。满足上述条件的波称为相干波。3。干扰增强和减弱条件：有两个频率相同的波源S 1和S 2，传播到P点引起的振动为：P点的振动是方向和频率相同的振动的合成。根据叠加原理p，振动：干涉增强条件：干涉衰减条件：当两个波源的初始相位相同时，相干条件可以写成：干涉增强和干涉衰减。例1:在同一介质中相距20m的两个平面谐波源S1和S2以相同的方向和相同的频率(f=100Hz赫兹)共振，振幅a=0.05米。找出两个因干扰而静止的波源连线上各点的位置，选择S1为坐标原点O，右边为X轴的正方向，并假设S1的初始振动相位为零。根据已知条件，S1和S2的简谐振动方程分别为：S1向右侧

3、传播的波函数为：S2向左侧传播的波函数为：由于干扰导致的静态点的条件是：这可以通过简化上述公式来获得。因此，两个波源连线上因干扰而产生的静点位置分别为：如果你把它们代入，你可以得到：1和驻波：这是两个振幅相同、传播方向相反的相干波，合成波是驻波。3.驻波：(驻波是干扰的一种特殊情况)。有两排振幅相同的相干波，它们分别沿X轴的正负方向传播。选择初始相位为零的表达式为：2。驻波：8080/info/偃师/Shipin/qittihuyan . html的形成，其合成波称为驻波，振幅为0.3，驻波的特征：(1)波节与波腹：波节：振幅为零的点称为波节。波腹：振幅最大的点称为波腹。两个相邻波节点之间的距

4、离/2。两个相邻波腹之间的距离/2。两个相邻节点和波腹之间的距离/4。节点的位置是：波腹的位置是：所以波长可以通过测量波腹之间的距离来确定。(2)相位：(3)波形：相位为，相位为，波形不传播。能量不会“静止”传播，*节点两侧各点的振动相位相反。同时，它达到反向最大值或反向最小值。速度正好相反。结论：*两个节点间点的振动相位相同。同时达到最大值或同时达到最小值。相同的速度和方向。4.半波损失：当一系列波从波稀疏介质进入波密集介质的界面时，反射波的相位在反射点处突然改变，相当于阿波罗多走了半个波长。这种现象被称为半波损耗。弹性波：u大的介质称为波密介质；较小的介质称为波稀疏介质。无半波损耗，无半波

5、损耗，实验结果：理论结果：无半波损耗，解(1)反射波的波函数因相位突变为：当波在一定的边界内传播时，会形成各种驻波。如两端固定的弦、或，系统的固有频率、f弦的张力、l弦的线密度、波速和驻波的形成必须满足下列条件：每个可能的稳定振动模式称为系统的正常模式。两端固定的弦：在不同的边界条件下，正常模式是不同的：一端封闭的笛子中的驻波和一端开放的笛子中的驻波。一般来说，驻波系统有无限的本征频率和简正波。在这个系统中形成的任何实际振动都可以看作是各种正常模式的线性叠加，其中每个正常模式的相位和比例由初始扰动的性质决定。当周期性驱动力的频率与驻波系统的正常频率相同时，驻波在该频率下的振幅将变得最大，这也称

6、为共振。空气中的声速可以用共振法测量。将水箱插入两端开口的玻璃管中，音叉置于玻璃管的上端，音叉的频率为0，管内空气柱的长度l由水面的高度调节。当水面从管道顶部下降到l=a时，声强首次达到最大值；当它下降到l=d a和l=2d a时，声音强度第二次和第三次达到最大。极高的声强表明音叉频率与管内空气柱的固有频率相同，并产生共振。如果1080赫兹，d=15.3厘米，空气中的声速是，例如，21.4二胡的“一千磅”(弦上的固定点)和“码”(弦下的固定点)之间的距离是L=0.3米。上弦的质量线密度是L=3.810-4公斤/米，拉紧它的张力是F=9.4N牛顿.这根弦发出的声音的基频是多少？这根弦的三次谐波振

7、动的节点在哪里？解决方案：当以三次谐波频率振动时，该弦产生的驻波的基频是整个弦长度的3倍。距离“千磅”0、10、20、30厘米。21.8声波，由介质中的声振动形成的纵波。超声波：是，次声波：是，当有声波在介质中传播时，某一点附近的压力与没有声音时的静压之间的压差，用p表示，声压的振幅是：(21.41)，31，声强是声波的能流密度()，(21.42)，32，32，单位是贝尔(Bell)。对数标度常用来衡量声级l，即： 保护环境，减少污染，物理污染：噪音，电磁辐射，(21.43)，(21.44)，例21.5在三国演义中，有一个张飞将军在当阳桥饮酒的故事。 将张飞的音量设置为140分贝，频率设置为4

8、00赫兹。问：(1)张飞的和盛的声压和振幅是多少？(2)如果一个士兵的喊叫水平是90dB，张飞同时喝多少个士兵？由(21.44)解出(1)，张飞饮酒的声压振幅为(21.42)，气团元素振幅为(21.32)，由(21.44)解出(2)，每个士兵饮酒的声强为，35，即张飞饮酒相当于11。21.11多普勒效应，即接收器接收到的频率取决于阿波罗源或观测者的运动的现象，称为多普勒效应。假设vS:相对于介质vR的波速sou Rce:相对于介质u的接收器移动速度s:波速s:波源频率r:接收器接收到的波的频率，1，vs=0，接收器以速度vR移动，接收器接收到的完整波的数量等于单位时间内分布在ur距离内的完整波

9、的数量(即接收到的波的频率)。21.33当波源静止时的多普勒效应，(21.50)当接收器移向静止波源时，(21.51)当接收器移离波源时，2，vR=0，波源以速度vs移动，21.34多普勒效应当波源移动时，波长变短，当波源移离接收器时，(21.52)，频率为3。vs0，vR 0，当波源和接收器相互靠近时，当波源和接收器相互远离时，接收器接收的频率为(21.55)、(21.54)和42。电磁波43、43，当光源和接收器在同一直线上移动并且它们彼此靠近时，频率为(21.56)，如果它们彼此远离，频率为(21.57)。当光源远离接收器时，接收到的频率变小，因此波长变长。这种现象被称为“红移”。当波源

10、的速度超过波的传播速度时，波源发出的波的前缘形成一个称为马赫锥的锥面。半顶角为(21.58)和(21.36)的激波产生后所发出的波面将超过先发出的波面，形成一个马赫数为(激波)的锥形波阵面，它限制了超音速飞机的最小飞行高度。警报器发出频率为1500赫兹的声波，并以22米/秒的速度向某个方向移动。一个人以6米/秒的速度跟随警报器，并询问警报器发出的声音的频率和警报器后面空气中声波的波长。如果没有风，空气中的声速是u=330m米/秒.如果vS=1500Hz赫兹，S=22m米/秒，R=6m米/秒是已知的，那么这个人听到的汽笛声音的频率是49，汽笛后面空气中声波的频率，空气中声波的相应波长是：例1使用

11、多普勒效应来监测汽车的行驶速度。固定波源发射频率为100千赫的超声波。当汽车碰到波源时，就安装了波源。已知空气中的声速为330米/秒.搜索：汽车的速度。解，波源：固定波源；静止，观察者：汽车；向波源移动。速度为v。在第一步：中，汽车接收的频率为：所以汽车的行驶速度为：波源为汽车；向观察者移动。汽车发出的电波频率就是它接收的频率。观察者：接收者；仍然。在第二步：中，示例2一列速度为80公里/小时的列车即将进站。(1)列车上鸣笛的频率为1000赫兹。站在站台上的乘客听到哨声的频率是多少？(2)如果相同频率的汽笛在车站响起，火车上乘客听到汽笛的频率是多少？(声速为340米/秒)，解决方案(1)，因此车站乘客收到的笛声频率为33，360。1.干扰条件：相同的频率、相同的振动方向和恒定的相位差；2.强化和弱化条件：干扰强化：干扰弱化；2.驻波；1.驻波的形成但每个点的振幅随位置而变化，即驻波。家庭作业：21-13，14，24，2。驻波的特征：(1)波节和波腹：当某些位置的点振幅总是为零时，称为波节。在某些位置，点振幅总是最大的，这就是所谓的