黑龙江八一农垦大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二十章 波动

第二十章 波动

第二十章波动 §20-1行波 §20-2简谐波的形成 §20-3简谐波的波函数波长 §20-4物体的弹性形 §20-5弹性介质中的波速 §20-6波的能量 §20-7惠更斯原理与波的反射和折射 §20-8波的叠加驻波 §20-9声波 §20-10多普勒效应

第二十章 波动 §20-1行波 §20-2 简谐波的形成 §20-6 波的能量 §20-8 波的叠加 驻波 §20-9 声波 §20-4 物体的弹性形变 §20-3 简谐波的波函数 波长 §20-10多普勒效应 §20-5 弹性介质中的波速 §20-7 惠更斯原理与波的反射和折射

第二十章波动 20-1行波 机械波产生的条件一波源和媒介 机械波源:作机械振动的物体 弹性媒质:质元之间彼此有弹性力联 系的物质 二两类机械波--横黄波和纵波 横波:质元的振 动方向与波动的 传播方向垂直 Wavelengt

第二十章 波动 一.机械波产生的条件----波源和媒介 机械波源：作机械振动的物体 弹性媒质：质元之间彼此有弹性力联 系的物质 §20-1 行波 二.两类机械波----横波和纵波 横波：质元的振 动方向与波动的 传播方向垂直

匚第二十章波动 00c:质元的振 Wavelength→ 动方向与波动传 播方向平行 自然界中的地震波既有横波成分,又 有纵波成分,还有使地面扭曲的表面 波成分。水波看似横波,实际上要复 杂些,水波中的水的质元是做圆或椭 圆运动

第二十章 波动 纵波：质元的振 动方向与波动传 播方向平行 自然界中的地震波既有横波成分，又 有纵波成分，还有使地面扭曲的表面 波成分。水波看似横波，实际上要复 杂些，水波中的水的质元是做圆或椭 圆运动

第二十章波动 、波的几何分类 (一)波阵面和波射线 波阵面(波面):某一时刻振动相 位相同的各点连成的面(同相面) 波前:最前面的波面 波射线(波线):波的传播方向 各向同性媒介中,波线与波面垂 直

第二十章 波动 三、波的几何分类 （一）.波阵面和波射线 波阵面(波面)： 某一时刻振动相 位相同的各点连成的面(同相面) 波前：最前面的波面 波射线(波线)：波的传播方向 各向同性媒介中，波线与波面垂 直

第二十章波动 波阵面波射线 波阵面波射线 球面波 平面波

第二十章 波动 球面波 波阵面 波射线 波阵面 波射线 平面波

第二十章波动 §20-2简诸波的形成过程 波上的许多相同的质元,相互间有 弹性方的作用。 开始最端点的质元离开自己的平衡 位置振动 此后相邻质元在弹性力的作用下, 重复前一个质元的振动。 以此类推:将振动形式由近及远传 播,形成波形

第二十章 波动 §20-2 简谐波的形成过程 波上的许多相同的质元，相互间有 弹性力的作用。 开始最端点的质元离开自己的平衡 位置振动； 此后相邻质元在弹性力的作用下， 重复前一个质元的振动。 以此类推，将振动形式由近及远传 播，形成波形

第二十章波动 横波的形成图示 t=0 t=T/4 ●·●垂 t=T/2 t3T/4 tET t=5T4

第二十章 波动 横波的形成图示 t=0 t=T/4 t=T/2 t=3T/4 t=T t=5T/4

第二十章波动 203简诸波的波函数波长 简谐波:谐振动在弹性媒质中的传 播所构成的波 波源和媒质中各质元作 同频率的谐振动 波动方程:描述波动沿波线传播的 解析表达式

第二十章 波动 简谐波：谐振动在弹性媒质中的传 播所构成的波 波动方程：描述波动沿波线传播的 解析表达式 ----波源和媒质中各质元作 同频率的谐振动 §20-3 简谐波的波函数 波长

匚第二十章波动 .平面简谐波的波动方程 设波源在原点O作谐振动 A cos at+o 原点的振动状态传输到 x处的P点需时间X/h P点t时刻的位移 X y(x,1)=y(--)=AcoS[o(t--)+q] 平面谐波的波动方程

第二十章 波动 一 .平面简谐波的波动方程 设波源在原点O作谐振动 y = Acos(t +) 0 u 原点的振动状态传输到 x 处的 P点需时间 x / u x P点t 时刻的位移 ( , ) ( ) 0 u x y x t = y t − = cos[( − ) +] u x A t ----平面谐波的波动方程 x y O P