《大学物理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十章 振动和波

基本要求 第十章振动和浪 第十章 振动和波

基本要求 第十章 振动和波

基本要求 第十章振动和浪 教学基本要求 理解波动方程的物理意义,并会计算有关问 题 二理解波的叠加原理和波的干涉。 三了解声学的基本概念,理解 声强、声强级的物理意义和多普勒 效应,了解超声波的特性和在医学 中的应用

教学基本要求 一 理解波动方程的物理意义，并会计算有关问 题。 二 理解波的叠加原理和波的干涉。 基本要求 三 了解声学的基本概念，理解 声强、声强级的物理意义和多普勒 效应，了解超声波的特性和在医学 中的应用。 第十章 振动和波

第二节浪动学基础 、机械波 波动是振动的传播过程;振动是激发波动的波源 机械波机械振动在弹性介质中的传播. 波动 电磁波交变电磁场在空间的传播. 两 类☆机械波的传播需 两日能量传播 类 波有传播振动的介质;波日反射 的 不 的已折射 同电磁波的传播可 之不需介质 共同特 干涉 处 征衍射

波动是振动的传播过程 ; 振动是激发波动的波源. 机械波 电磁波 波动 机械振动在弹性介质中的传播. 交变电磁场在空间的传播. 两 类 波 的 不 同 之 处 ❖机械波的传播需 有传播振动的介质; ❖电磁波的传播可 不需介质. 能量传播 反射 折射 干涉 衍射 两 类 波 的 共 同 特 征 第二节 波动学基础 一、机械波

第二节浪动学基础 (一)机械波的产生 机械波:机械振动在弹性介质中的传播. 产生条件:1)波源;2)弹性介质 波是运动状态的传播,介质的 注意了质点并不随波传播 分类:1)横波;2)纵波

（一）机械波的产生 产生条件：1）波源； 2）弹性介质. 波是运动状态的传播，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. 第二节 波动学基础 分类： 1）横波； 2）纵波

第二节浪动学基础 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) 099999999999鱼9息99 叵四區口 特征:具有交替出现的波峰和波谷

➢ 特征：具有交替出现的波峰和波谷. 第二节 波动学基础 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 ）

第二节浪动学基础 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

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. 第二节 波动学基础

第二节浪动学基础 (二)波长波的周期和频率波速 O 波长九:沿波的传播方向,两个相邻的、相 位差为2兀的振动质点之间的距离,即一个完整 波形的长度

（二） 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 O y A - A  u x  第二节 波动学基础

第二节浪动学基础 周期T:波前进一个波长的距离所需要 的时间. 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 波速L: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) Tu T 注意之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(弹性及密度)

 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! 波速只决定于媒质的性质（弹性及密度）！ 第二节 波动学基础

第二节浪动学基础 波速l与介质的性质有关,P为介质的密度 G切变模量 横波 固体 E弹性模量 纵波 K体积模量 液、气体= 343m/s空气,常温 如声音的传播速度 4000m/左右,混凝土

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 4000 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 第二节 波动学基础

第二节浪动学基础 例1在室温下,已知空气中的声速1为340ms, 水中的声速L2.为1450m/s,求频率为200Hz和200Hz 的声波在空气中和水中的波长各为多少? 解由=,频率为200H和2000Hz的声波在 空气中的波长 340mS=17m2 h=0.17m 200Hz 在水中的波长 u. 1450m·s 7.25m =0.725m 200Hz

例1 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？ 1 u u2 1.7 m 200Hz 340m s 1 1 1 1 =  = = -   u 0.17 m 2 1 2 = =   u 7.25 m 200Hz 1450m s 1 1 2 1 =   = = -   u 0.725 m 2 2 2  = =   u 在水中的波长 解 由 ，频率为200 Hz和2000 Hz 的声波在   u = 空气中的波长 第二节 波动学基础