一級基礎科目（一）輔導---機械波

更新時間：2009-10-19 15:27:29 來源：|0

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　　第三節(jié)機械波

　　一、機械波的產(chǎn)生

　　1、機械波：機械振動在彈性媒(介)質(zhì)中的傳播。

　　2、產(chǎn)生條件: (1)波源――產(chǎn)生振動。(2)彈性媒質(zhì)――傳播振動。由以彈性力互相聯(lián)系著的質(zhì)點組成。

　　3、波動的特征：(1)波動中每一個質(zhì)點均在其平衡位置附近振動，不“隨波逐流”，傳播的是振動狀態(tài)。(2)波動中，傳播方向上各質(zhì)點的振動依次滯后，即后動的點在相上總滯后于先動的點。各點的振動頻率均與波源的相同。(3)波源作一次全振動，將傳出一個完整的波形。

　　二、縱波和橫波

　　1.縱波――質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向平行，如聲波。

　　2.橫波――質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直，如電磁波。

　　三、波的幾何描述

　　1、波線(波射線)――表示波的傳播方向的射線。

　　2、波面(同相面)――某時刻振動相位相同的點組成的面。

　　3.波前(波陣面)――某時刻處在最前面的波面。

　　4.球面波――波面為球面的波(點波源形成)。

　　5.平面波――波面為平面的波(點波源在很遠時)。

　　四.波的特征量

　　1.波速 u ：振動狀態(tài)傳播的速度，又叫相速。它由媒質(zhì)的性質(zhì)決定，與波源情況無關(guān)。

　　2.周期T：一個完整的波通過波線上的某點所需的時間。它由波源決定(波源、觀測者均不動時)

　　3.波長l ：波線上相鄰的振動狀態(tài)相同的兩質(zhì)元間的距離。它由波源和媒質(zhì)共同決定。

　　五、平面簡諧行波

　　1、沿x軸正向傳播的平面簡諧行波

　　設O為波線上振動規(guī)律已知的任一點(不一定是波源!),取其為坐標原點。無吸收均勻彈性介質(zhì)

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　　六、惠更斯原理

　　介質(zhì)中波傳到的各點, 都可看作是發(fā)射子波的波源 (點波源)。在以后的任一時刻, 這些子波面的包絡面(包跡)就是該時刻的波前。

　　七、波的疊加原理

　　1、波的傳播的獨立性

　　當幾列波在介質(zhì)中某區(qū)域相遇時，各列波將保持各自原有的一切特性(ν、λ 、振動方向等) ，并按各自原來的傳播方向繼續(xù)前進。

　　2、波的疊加原理

　　當幾列波在介質(zhì)中某點處相遇時，該處質(zhì)點的振動是各列波單獨存在時的振動的合成。

　　通常在波的強度不很大的情況下，波的疊加原理一般都適用。

　　八、波的干涉

　　兩列振動方向相同，頻率相同，位相差恒定的波，在同一介質(zhì)中傳播，在相遇時會出現(xiàn)介質(zhì)中有些質(zhì)點的振動始終加強，有些質(zhì)點的振動始終減弱的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為波的干涉。能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的波稱為相干波，它們的波源稱為相干波源。設S1,S2處是兩相干波源，它們的振動表達式分別為：　　