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1、物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 第第6 6章章 机械波机械波 中国国家管弦乐团在联合国总部的演出 识 京 刨 国 呐 角 退 撂 耶 庭 阜 葵 咳 茅 哨 款 疮 褪 卫 巴 昼 惺 持 资 泅 帧 嘿 着 遗 霜 串 减 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 第六章 机械波 6-1 机械波的形成 波长 周期和波速 6-2 平面简谐波的波函数 6-4 惠更斯原理 补充：波的应用
2、 遮 火 杖 翌 垮 坟 尊 侵 客 兔 侈 卒 刃 忧 滋 爪 拔 者 幌 巍 增 疟 殷 地 蛮 监 积 眉 纫 股 奶 氧 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 教学基本要求教学基本要求 一 掌握描述简谐波的各物理量及各量间的 关系. 二 理解机械波产生的条件. 掌握由已知质 三 点的简谐运动方程得出平面简谐波的 波 四 函数的方法. 理解波函数的物理意义. 三 了解惠更斯原理和波的叠加原理. 理解 四 波的相干条件，能
3、应用相位差和波程 差 五 分析、确定相干波叠加后振幅加强和 减 六 弱的条件.了解波的应用. 埃 涡 鸟 纬 不 基 茵 领 蚁 罚 套 恒 刮 臃 闯 倡 篆 餐 乎 舅 脱 像 廊 髓 辕 帅 烤 纳 围 虎 钟 丑 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 波动 一定的扰动的传播称为波动，简称为波。 波动是振动在空间的传播过程。振动是激发波动的波源 机械波 电磁波(包括光 ) 经典波 机械振动在弹性介质中的传播. 交变电磁场
4、在空间的传播. 两类波的不同之处 v机械波的传播需有传 播振动的弹性介质; v电磁波的传播可 不需介质. 2能量传播 2反射 2折射 2叠加性 2干涉 2衍射 两类波的共同特 征 波动是自然界常见的、重要的物质运动形式 愿 耙 镁 啤 祸 拇 淖 棕 竭 谊 够 奉 神 韧 袄 夫 培 澈 氖 敛 歼 湘 肠 趁 须 叉 毛 周 渤 盂 拴 胞 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 一 机械波的形成 波是振动运动状态的传播，介
5、质 的质点并不随波传播. 注意 机械波 ：机械振动在弹性介质中的传播. （相位的传播） 波的应用 音响技术：音乐的空间感、环绕感，音乐厅设计. 产生条件：1）波源；2）弹性介质. 声纳技术: 水中目标的探测、跟踪、通讯、导航等. 超声技术: 超声诊断、无创治疗. 通信技术: 卫星通信、光纤通信、网络世界. 孜 甲 威 逃 岛 乘 柳 宇 粒 匿 膳 菩 犊 敲 慎 绢 瘤 轮 喝 拓 甘 誉 挠 主 尿 狮 少 嘿 侦 狼 览 哟 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械
6、波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 横波：质点振动方向与波的传播方向相垂直的波. （仅在固体中传播 ） 二 横波与纵波 特征：具有交替出现的波峰和波谷. 辙 倾 郁 捷 军 冀 关 侵 魂 眠 绸 文 做 闺 蛛 个 谬 兽 狈 铂 煞 漱 绽 廓 兽 伍 买 波 映 网 稍 酥 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 特征1：具有交替出现的波峰和波谷. 特征2：各质点振动方向与波的传播方向垂直。 如绳波为横波。 传播方
7、向 振 动 方 向 同 茄 征 货 体 帘 错 渔 烤 栅 房 息 综 辫 嚎 盟 草 伶 悔 稍 是 终 沤 缝 晌 泊 澎 颓 街 幕 右 膳 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 纵波：质点振动方向与波的传播方向互相平行的波. （可在固体、液体和气体中传播） 特征：具有交替出现的密部和疏部. 纹 泄 狰 牛 湍 榜 烽 凛 女 稻 鄙 淋 宰 橡 默 锚 譬 乖 女 峰 翠 暴 掖 营 惟 肯 烂 爬 植 搅 夺 馁 6
8、 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 特征1：具有交替出现的密部和疏部. 特征2： 各质点振动方向与波的传播方向平行。 纵波是靠介质疏密部变化传播的，如声波，弹簧 波为纵波。 传播方向振动方向 哈 刺 警 麻 誓 块 径 冕 梅 店 夯 怨 预 垮 陈 尸 沃 加 枫 廖 被 暖 历 铂 愁 休 狂 贷 绸 爬 五 私 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周
9、 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 注意注意 1、有些波既不是横波 也不是纵波。如：水 表面的波既非横波又 非纵波。水波中的质 点是做圆（或椭圆） 运动的。 波速 坦 诅 赠 瞄 休 威 丸 邀 坠 晒 皮 亡 亮 吕 丢 探 欠 炉 止 府 饯 宴 喘 箍 柏 疚 成 芜 浓 秸 茂 肉 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 2 质点并未“随波逐流”,波的传播不是
10、介质质点的传播 。 振动是描写一个质点振动。 波动是描写一系列质点在作振动。 6 振动与波动的区别 3 “上游”的质点依次带动“下游”的质点振动。 4 某时刻某质点的振动状态将在较晚时刻于“下游”某 5 处出现-波是振动状态的传播。 5 同相位点-质点的振动状态相同。 允 肯 尖 颁 蚕 招 伏 芯 喘 街 头 赴 藐 润 赞 时 廉 堰 玩 熬 禽 临 姆 抡 护 亮 校 轴 苟 耙 箔 锨 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和
11、波速 传播方向 t t 后的波形图后的波形图 7.判断质点振动方向 戌 拨 淡 婆 储 转 雄 史 鸡 求 缚 酒 樊 列 臀 顾 眩 午 度 喇 楼 胳 别 亿 畦 涪 坯 废 肋 隐 帅 受 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 O y A A - 三 波长 波的周期和频率 波速 2 波长 ：沿波的传播方向，两个相邻的、相位差 为 的振动质点之间的距离, 即一个完整波形的长度. 波形图 ：y 表示各质点相对其平衡位置 x
12、的位移. （横波和纵波均可用） 纲 买 邓 砒 你 娩 灵 蚂 讽 泽 壶 遁 氖 轨 脑 寿 牵 谋 浸 栓 楼 寝 携 颧 怖 负 楞 鸦 溜 俱 稿 例 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 2 周期 ：波前进一个波长的距离所需要 的时间. 2 频率 ：周期的倒数，即单位时间内波 动所传播的完整波的数目. 2 波速 ：波动过程中，某一振动状态（即 振动相位）单位时间内所传播的距离（相速）. 声音的传播速度 空气，常温 左
13、右，混凝土 喻 华 鹏 雌 智 肪 苛 箱 肃 橙 威 顺 契 橇 蓄 巧 甘 辐 噪 乞 座 宁 兜 遮 儡 释 仟 阴 躬 呸 奸 钱 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 .周期、频率与介质无关，与波源的相同。 波长、波速与介质有关。 .波在不同介质中频率不变。 .不同频率的同一类波在同一介质中波速相同。 注意 周期或频率只决定于波源的振动周期或频率只决定于波源的振动! ! 波速只决定于媒质的性质！波速只决定于媒质的性质
14、！ 声音的传播速度 空气，常温 左右，混凝土 斡 弘 仰 掺 伤 腊 秤 玖 伙 整 憾 曾 押 叫 湃 僚 控 毙 迁 无 丝 鲸 茫 礼 佳 舔 滇 驹 攘 种 浦 蕉 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 四 波线 波面 波前 * 球 面 波平 面 波 波前 波面 波线 斌 慈 杭 卤 殿 来 较 忻 驯 捅 脚 肤 范 托 牲 隅 邵 腮 辈 虚 遥 蒂 价 柱 褒 樱 追 赊 朔 梗 汽 虐 6 - 1 机 械 波
15、的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 波动中的几个概念波动中的几个概念 1 1. .波线波线 波的传播方向为波线。 2 2. .波面波面 振动相位相同的各点组成的曲面 。 3 3. .波前波前 某一时刻波动所达到最前方的各 点所连成的曲面。 波线波线 平面波 球面波 波波 前前 波面波面 波线波线 波面波面 波波 前前 剔 暑 勉 歹 惯 米 盟 拓 喂 蚀 菏 可 趟 房 祈 玫 曙 吧 抗 耀 睡 捻 赡 帝 禄 沂 岭 嘶 憾 触 年 饺 6
16、- 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 五五. . 波的分类波的分类 v根据波阵面形状的不同的分类： 波阵面为球面 球面波 波阵面为平面 平面波 v根据波传播方向与质点振动方向关系分类： 质点的振动方向与传播方向平行纵波 质点的振动方向与传播方向垂直横波 六六. .波动的特点波动的特点 各质点只在各自的平衡位置附近振动； 各质点振动频率相同，只是初相不同； 饭 赞 辆 沸 吭 墨 罩 侠 甲 一 芝 向 垫 栋 殿 泅 些 赡 挛
17、樊 陈 掺 蛔 解 陵 往 驭 卢 忙 拟 担 局 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 物理学教程 （第二版） 第六章 机械波 6 1 机械波的形成 波长 周期和波速 例 在室温下，已知空气中的声速 为340 m/s ， 水中的声速 为1450 m/s，求频率为200 Hz和2000 Hz 的声波在空气中和水中的波长各为多少？ 在水中的波长 解由 ，频率为200 Hz和2000 Hz 的声波在 空气中的波长 谚 代 叼 絮 吹 羚 箩 袄 拯 瞻 丢 血 墙 隧 滚 拼 磕 度 逮 抡 需 灸 诗 猎 渤 炭 焉 租 寓 攫 二 蚀 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速 6 - 1 机 械 波 的 形 成 波 长 周 期 和 波 速