1、,二.描述波动的几个物理量,沿波的传播方向,相位差为2 的振动质点之间的距离(或相位相同的两个相邻质点之间的距离),即一个完整波形的长度。,(1)波长,周期:波传播一个波长的距离所需要的时间。,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)周期,(3)波速 u,三.平面简谐波的波动方程,波动方程的其它形式,分别表示沿 X 轴正向和负方向传播的平面简谐波动方程。,1.根据给定条件,写出某个已知点的振动方程;,2.建立坐标,选定坐标原点。在坐标轴上任取一点,求出该点相对于已知点的振动落后或超前的时间t。,关于波动方程的题型主要有两种:(1)已知波函数求各物理量;(2)已知各物理量
2、求波函数。,波动方程的求解步骤,3.根据波的传播方向,从已知点的振动方程中 t 减去或加上t,即可得到波动方程。,解:比较系数法,把题中波动方程改写成,比较得,解 写出波动方程的标准式,2)求 波形图.,3)处质点的振动规律并做图.,处质点的振动方程,四、波的能量和能量密度,体积元的总机械能:,动能和势能的与时间的关系式是相同的,两者不仅同相位,且大小也相等。,1.波的能量,2.波的能量密度,平均能量密度,3.波的能流和能流密度,平均能流:能流在一个周期内的平均值。,能流密度(波的强度):通过垂直于波传播方向的单位面积的平均能流。,能流:单位时间内垂直通过某一面积的能量,称为波通过该截面的能流
3、,,五.惠更斯原理:介质中波动传到的各点,都可以看作是发射子波的波源,而在其后的任意时刻,这些子波的包络面就是新的波前。,六.波的叠加原理波的干涉,1)波的干涉现象,)波的相干条件:,3)干涉加强、减弱条件,P 点的两个分振动,*,常量,1)合振动的振幅(波的强度)在空间各点的分布随位置而变,但是稳定的.,波程差,若 则,1、驻波的形成,振幅、频率、传播速度都相同的两列相干波,在同一直线上沿相反方向传播时,叠加而形成的一种特殊的干涉现象。,七.驻波,2、驻波方程,正向:,负向:,(驻波方程),3、驻波的特点,振幅最大的点称为波腹,,振幅为零的点称为波节,,即:,对应于,对应于,相邻波腹(或波节)的间距,相邻波腹和波节间距,相位特点:相邻两波节之间质点振动同相位,任一波节两侧振动相位相反,驻波好像是分段振动着的。(与行波不同,无相位的传播)。,驻波的能量,波节处的质点动能为零,相对形变最大,只有势能;,波腹处的质点相对形变最小,势能最小(为零),只有动能。,解:,1),2)驻波方程,波节处:,3)之间波幅和波节的位置,