波简介补充.ppt

单击此处编辑母版标题样式,补充：,机械波的产生和传播,1.,机械波产生的条件,波动,是振动的传播过程。,机械波：机械振动在介质中的传播过程。,弹性介质,注：波动是波源的振动状态或振动能量在介质中,的传播，介质的质点并不随波前进。,波源,产生机械振动的振源,传播机械振动的介质,电磁波：变化的电场和变化的磁场在空,间的传播过程。,2.,横波和纵波,横波：,质点的振动方向和波的传播方向垂直。,注,：,在固体中可以传播横波或纵波，在液体、,气体,(,因无剪切效应,),中只能传播纵波。,纵波：,质点的振动方向和波的传播方向平行。,振动方向,传播方向,波谷,波峰,波密,波疏,横波和纵波,当波源作简谐振动时，介质中各个质点也作简谐振动，这时的波动称为,简谐波,(,正弦波或余弦波,),。,纵波和横波的传播过程：,3.,波阵面和波射线,波线：,沿波的传播方向作的一些带箭头的线。波线,的指向表示波的传播方向。,波阵面：,在波动过程中，把振动相位相同的点连成的,面,(,简称波面,),。,波前：,在任何时刻，波面有无数多个，最前方的波面即是波前。波前只有一个。,平面波,：,波面为平面,球面波,：,波面为球面,柱面波,：,波面为柱面,波阵面和波射线,平面波,球面波,波,线,波,阵,面,波阵,面,波,线,1,、在各向同性介质中传播时，波线和波阵面垂直。,注：,2,、在远离波源的球面波波面上的任何一个小部份，都可视为平面波。,球面波、柱面波的形成过程：,波阵面和波射线,4.,波的传播速度,波速：单位时间内一定的振动状态所传播的距离，用 表示，是描述振动状态在介质中传播快慢程度的物理量，,的值,通常取决于介质的弹性和质量密度。,基本概念,应力或胁强,应变或胁变,正压力,受力面积,受力前立方体的体积,受力后立方体的体积,体积的增量,(,容变情形,),波的传播速度,体变模量,（对于流体,）,(,长变情形,),应力或胁强,应变或胁变,横截面积,杨氏模量,(,切变情形,),切向力,柱体底面积,切变模量,流体中传播声速,对于理想气体，有,M,g,R,T,分别为理想气体的摩尔质量，比热容比，普适气体常数，热力学温度。,液体的表面可出现有重力和表面张力所引起的表面波，其速度计算式为：,液体深度,波长,表面张力系数,液体密度,重力加速度,双曲正切函数,波阵面和波射线,浅水波,(),深水波,(),固体介质中的横波和纵波声速表达式：,横波,纵波,柔软细索和弦线中横波的传播速度：,横波,细索或弦线中张力,细索或弦线单位长度的质量,波阵面和波射线,5.,波长和频率,频率和周期只决定于波源，和介质种类无关。,频率,：周期的倒数。,周期,：传播一个波长距离所用的时间。,波长,：在同一条波线上，相差为 的质点间的距离。,波速、周期和波长之间存在如下关系：,波速,周期,波长,频率,波长和频率,波长、频率和波速之间的关系,个,当波长远大于介质分子间的距离时，宏观上介质可视为是连续的；若波长小到分子间距尺度时，介质不再具备连续性，此时不能传播弹性波。,弹性波在介质中传播时存在一个,频率上限,。,