大学物理机械波.ppt
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1、1,6-2 平面简谐波的波函数,6-3 波的能量 能流密度,6-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉,选择进入下一节:,*6-5 驻波,*6-6 多普勒效应,END,6-1 机械波的几个概念,2,一 波动能量的传播,1 波的能量,体积元的总机械能,3,体积元在平衡位置时,动能、势能和总机械能均最大.,体积元的位移最大时,三者均为零.,(1)在波动传播的介质中,任一体积元的动能、势能、总机械能均随 作周期性变化,且变化是同相位的.,4,(2) 任一体积元都在不断地接收和放出能量,即不断地传播能量. 任一体积元的机械能不守恒. 波动是能量传递的一种方式 .,5,能量密度:单位体积介质中的波动能量,平均能
2、量密度:能量密度在一个周期内的平均值,6,二 能流和能流密度,能流:单位时间内垂直通过某一面积的能量.,平均能流:,7,能流密度 ( 波的强度 )I:,通过垂直于波传播方向的单位面积的平均能流.,8,6-2 平面简谐波的波函数,6-3 波的能量 能流密度,6-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉,选择进入下一节:,*6-5 驻波,*6-6 多普勒效应,END,6-1 机械波的几个概念,9,介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源,而在其后的任意时刻,这些子波的包络就是新的波前.,一 惠更斯原理,10,波 的 衍 射,水波的衍射,波在传播过程中遇到障碍物,能绕过障碍物的边缘,在障碍物的阴影区内
3、继续传播.,二 波的衍射,11,三 波的干涉,1 波的叠加原理,波传播的独立性:两列波在某区域相遇后再分开,传播情况与未相遇时相同,互不干扰.,波的叠加性:在相遇区,任一质点的振动为二波单独在该点引起的振动的合成.,12,频率相同、振动方向平行、相位相同或相位差恒定的两列波相遇时,使某些地方振动始终加强,而使另一些地方振动始终减弱的现象,称为波的干涉现象.,2 波的干涉,13,波频率相同,振动方向相同,位相差恒定,例 水波干涉 光波干涉,某些点振动始终加强,另一些点振动始终减弱或完全抵消.,(2)干涉现象,满足干涉条件的波称相干波.,(1)干涉条件,14,波源振动,点P 的两个分振动,(3)干
4、涉现象的定量讨论,15,定值,16,位相差 决定了合振幅的大小.,讨 论,17,位相差,加强 减弱,18,将合振幅加强、减弱的条件转化为干涉的波程差条件,则有,19,例 如图所示,A、B 两点为同一介质中两相干波源.其振幅皆为5 cm,频率皆为100 Hz,但当点 A 为波峰时,点B 恰为波谷.设波速为 ,试写出由A、B发出的两列波传到点P 时干涉的结果.,20,设 A 的相位较 B 超前,点P 合振幅,解,(m),15 m,20 m,A,B,P,21,6-2 平面简谐波的波函数,6-3 波的能量 能流密度,6-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉,选择进入下一节:,*6-5 驻波,*6-6 多普勒
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