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1、1,第 十 章 波 动,MECHANICAL WAVES,波 动,第 十 章,10-1 机械波的几个概念,2,本节内容概要,机械波产生的条件横波与纵波波的几何表示法描述波动的物理量及其相互关系,本节教学要求,理解机械波产生的条件。理解描述简谐波的各物理量的意义及各量间的关系。,3,一 机械波产生的条件,能传播机械振动的媒质（空气、水、钢铁等）,2 介质,作机械振动的物体（声带、乐器等）,1 波源,机械波：机械振动在弹性介质中的传播过程。,4,10-1-16,5,波是运动状态的传播，介质中的质点并不随波传播。,6,二 横波与纵波,1 横波,按质点振动方向和波传播方向分类,特点：波传播方向上各点的
2、振动方向与波传播方向垂直,（媒质质点发生剪切形变，仅能在固体中传播）,7,2 纵波（又称疏密波）,例如：弹簧波、声波,特点：质点的振动方向与波传播方向一致,（可在固体、液体和气体中传播）,8,3 复杂波,（本章研究对象）,特点：波源及介质中各点均作简谐运动。,特点：分解为横波和纵波的合成。,例如：地震波。,9,三 波的几何描述,振动相位相同的点组成的面称为波面。,1 波射线（波线）,2 波面 波阵面（波前）,波的传播方向,任一时刻 波源最初振动状态在各方向上传到的点的轨迹称为波前。波前是最前面的波面。,10,分类,11,波面的性质,3）各向同性介质中，波线垂直于波面。,2）波面的推进即为波的传
3、播。,1）同一波面上各点振动状态相同。,12,四 描述波动的物理量及其相互关系,描述波动的物理量有两类：一是描述媒质质点振动的物理量，如振幅、周期、频率、初相位、相位、速度（振速）和加速度等；二是描述波传播的物理量，如波长、周期和波速等。,机械波涉及两种运动：一是组成介质各质点在其平衡位置的振动；二是振动状态以一定的速度沿波线方向传播。,13,O,y,A,1 波长,同一波线上相位差为 的两点间的距离，或波传播方向上相邻两振动状态完全相同的质点间的距离（一完整波的长度）。,反映波动在空间上的周期性,14,横波：相邻 波峰波峰 波谷 波谷,纵波：相邻 波疏波疏 波密波密,15,思考：教材P86 1
4、02,关于波长的概念有三种说法，试分析它们是否一致：1）波长是指同一波线上，相位差为2的两个振动质点之间的距离；2）波长是指在一个周期，振动所传播的距离；3）波长指的是横波的两个相邻波峰（或波谷）之间的距离，纵波的两个相邻密部（或疏部）对应点之间的距离。,16,2 周期 T,波传过一个波长所需的时间，或一完整波通过波线上某点所需的时间。,3 频率,单位时间内波向前传播的完整波的数目。（1 内向前传播了几个波长）,反映波动在时间上的周期性,10-1-4,17,：波在介质中传播的速度。,4 波速（相速）,：决定于介质性质,18,波速与振动速度的区别,19,四个物理量的联系,END,：决定于介质性质,、：决定于波源的振动,：一个被确定量,20,The End,
