《大学物理》课程教学课件（PPT讲稿，高教版）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 波动是自然界常见的、重要的物质运动形式 波动 振动在空间的传播过程。 经典波 机械波机械振动在弹性介质中的传播： 电磁波 交变电磁场在空间的传播。 子能量传播 波的共同特征 日干涉 日衍射

6 – 1 机械波的形成 波长 周期和波速 ➢ 波动 —— 振动在空间的传播过程. 机械波 电磁波 经典波 机械振动在弹性介质中的传播. 交变电磁场在空间的传播. ➢ 波动是自然界常见的、重要的物质运动形式  能量传播  干涉  衍射 波的共同特征

6-1机械波的形成波长周期和波速 机械波的形成 机械波：机械振动在弹性介质中的传播。（相位的 传播) > 产生条件：（1)波源；（2)弹性介质， 波源 + 弹性作用 介质 机械波 波是振动状态的传播，介质的质 点并不随波传播

6 – 1 机械波的形成 波长 周期和波速 一 机械波的形成 波是振动状态的传播，介质的质 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） ➢ 产生条件：（1）波源；（2）弹性介质. 波源 介质 + 弹性作用 机 械 波

6-1机械波的形成波长周期和波速 横波与纵波 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) 1 A t=T/4 t=T2 =3T4 t=T 特征：具有交替出现的波峰和波谷

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

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) 今 >特征：具有交替出现的密部和疏部

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

6-1机械波的形成波长周期和波速 三波长波的周期和频率波速 波形图：y表示各质点相对其平衡位置X的位移。 (横波和纵波均可用) A 日 波长入：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

6 – 1 机械波的形成 波长 周期和波速 O y A - A u x 三 波长 波的周期和频率 波速  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.  2π   ➢ 波形图：y 表示各质点相对其平衡位置 x 的位移. （横波和纵波均可用）

6-1机械波的形成波长周期和波速 日周期T:波前进一个波长的距离所需要的 时间. 日频率V:周期的倒数，即单位时间内波动 所传播的完整波的数目。 v=1/T 日 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)· 几 =y =”=Tu u T 周期或频率只决定于波源的振动！ 波速只决定于介质的性质！

6 – 1 机械波的形成 波长 周期和波速  周期 ：波前进一个波长的距离所需要的 时间. T  =1 T    = = T u Tu u = =    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.   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）. u 注意 周期或频率只决定于波源的振动! 波速只决定于介质的性质！

6-1机械波的形成波长周期和波速 波速与介质的性质有关， 为介质的密度 G 切变模量 横波 固体 E 弹性模量 u 纵波 K体积模量 液、气体u= p 343m/s空气，常温 如声音的传播速度 4000m/s左右，混凝土

6 – 1 机械波的形成 波长 周期和波速 波速 u 与介质的性质有关， 为介质的密度  . 如声音的传播速度 4 000 m s 343 m s 空气，常温 左右，混凝土  G u =  E u =  K u = 横 波 固体 纵 波 液、气体 切变模量 弹性模量 体积模量

6-1机械波的形成波长周期和波速 四波线波面波前 波前 波面 球面波 波线 平面波

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

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h为340m/5,水 中的声速u2为1450m/5,求频率为200Hz和2000Hz 的声波在空气中和水中的波长各为多少？ 解由2=u/y,频率为200Hz和2000Hz的声 波在空气中的波长 2=4=340ms1 =1.7m 4=0.17m V 200Hz 在水中的波长 2_1450ms- 、 =7.25m 5= 42=0.725m y 200Hz V2

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u1为340 m/s , 水 中的声速u2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？ 1.7 m 200Hz 340m s 1 1 1 1 =  = = -   u 0.17 m 2 1 2 = =   u 7.25 m 200Hz 1 450m s 1 1 2 1 =   = = -   u 0.725 m 2 2 2  = =   u 在水中的波长 解 由  = u/ ，频率为200 Hz 和2000 Hz 的声 波在空气中的波长