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1、1,一 平面简谐波的波函数,设有一平面简谐波沿 轴正方向传播,波速为,坐标原点 处质点的振动方程为,2,考察波线上 点(坐标),点比 点的振 动落后,点在 时刻的位移是 点在 时刻的位移,由此得,表示质点 在 时刻离开平衡位置的距离.,3,由于 为波传播方向上任一点,因此上述方程能描述波传播方向上任一点的振动,具有一般意义,即为沿 轴正方向传播的平面简谐波的波函数,又称波动方程.,4,可得波动方程的几种不同形式:,利用,和,5,波函数,质点的振动速度,加速度,6,二 波函数的物理含义,(波具有时间的周期性),则,令,1 一定,变化,表示 点处质点的振动方程(的关系),7,则,2 一定 变化,该
2、方程表示 时刻波传播方向上各质点的位移,即 时刻的波形(的关系),(波具有空间的周期性),8,由波形图可以看出,在同一时刻,距离波源O分别为x1、x2的两点相位是不同的,相位差,定义:波程差,则相位差,9,方程表示在不同时刻各质点的位移,即不同时刻的波形,体现了波的传播.,3、都变,10,如图,设 点振动方程为,点振动比 点超前了,4 沿 轴方向传播的波动方程,11,从形式上看:波动是波形的传播.,从实质上看:波动是振动的传播.,对波动方程的各种形式,应着重从物理意义上去理解和把握.,故 点的振动方程(波动方程)为:,12,5、在波的传播方向上,已知任一点x0的振动方程,则波动方程为,-表示波
3、沿ox轴正向传播+表示波沿ox轴负向传播,13,例1 一平面简谐波沿 轴正方向传播,已知振幅,.在 时坐标原点处的质点在平衡位置沿 轴正向运动.求:,(2)波形图;,(3)处质点的振动规律并作图.,(1)波动方程;,解(1)写出波动方程的标准式,14,(m),15,(2)求 波形图,(m),16,(3)处质点的振动规律并作图,处质点的振动方程,(m),17,例2 一平面简谐波以速度 沿直线传播,波线上点 A 的简谐运动方 程,求:,(1)以 A 为坐标原点,写出波动方程;,(2)以 B 为坐标原点,写出波动方程;,(3)求传播方向上点C、D 的简谐运动方程;,(4)分别求出 BC,CD 两点间的相位差.,单位分别为m,s).,;(,18,(1)以 A 为坐标原点,写出波动方程,19,(2)以 B 为坐标原点,写出波动方程,20,(3)写出传播方向上点C、D的运动方程,点C 的相位比点A 超前,21,点 D 的相位落后于点 A,22,(4)分别求出 BC,CD 两点间的相位差,A,B,C,D,5 m,9 m,8 m,END,