资源描述
Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第1页声波、水波、电磁波都是常见波。声波、水波、电磁波都是常见波。各种类型波有其特殊性，但也有普遍共各种类型波有其特殊性，但也有普遍共性，性，能够用相同数学形式来描述能够用相同数学形式来描述。波动分类：波动分类：机械波、机械波、电磁波电磁波、物质波物质波。与微观粒子对应波与微观粒子对应波Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第2页一、一、机械波机械波产生条件（产生条件（源和路源和路）1.波源波源 2.连续介质连续介质 1 机械波形成和传输机械波形成和传输二、机械波类型二、机械波类型1.横波横波：介质中质点振动方向与波传输方向：介质中质点振动方向与波传输方向垂直垂直2.纵波纵波：介质中质点振动方向与波传输方向：介质中质点振动方向与波传输方向平行平行1)横波只能在固体中。横波只能在固体中。2)纵波在全部物质中都能够传输。纵波在全部物质中都能够传输。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第3页波速波速注意注意1、有有些些波波既既不不是是横横波波也也不不是是纵纵波波。如如：水水表表面面波波既既非非横横波波又又非非纵纵波波。水水波波中中质质元元是是做圆（或椭圆）运动。做圆（或椭圆）运动。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第4页flashEvaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第5页&波动波动是振动状态（相位）传输，是能量传输是振动状态（相位）传输，是能量传输，质元并未质元并未“随波逐流随波逐流”。&后面质点振动规律与前面质点振动规律后面质点振动规律与前面质点振动规律相同，只是位相上有一个落后。相同，只是位相上有一个落后。主要结论主要结论:Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第6页三、波长、波周期和频率波长、波周期和频率 波速波速波动描述波动描述1、波长波长l l 同一时刻，两个相邻相位差同一时刻，两个相邻相位差 为为2 振动质点间距离振动质点间距离。3、频率频率n n 单位时间内波向前传输完整波单位时间内波向前传输完整波 数目数目.(1s内向前传输了几个波长）内向前传输了几个波长）2、波周期波周期T 波传过一个波长时间。波传过一个波长时间。周期或频率只决定于波源振动周期或频率只决定于波源振动Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第7页 在波动过程中，某一在波动过程中，某一振动状态振动状态在单在单位时间内传输距离。位时间内传输距离。波速由介质波速由介质弹性性质弹性性质和和惯性性质惯性性质决定。决定。4、波速：、波速：钢铁中钢铁中 水水 中中比如，声波在空气中比如，声波在空气中Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第8页波面波面波线波线波面波面波线波线波线波线波波面面平面波平面波球面波球面波各向同性均匀介质中，波线恒与波面垂直。各向同性均匀介质中，波线恒与波面垂直。四、波线和波面四、波线和波面波线波线波面波面波前波前Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第9页五、简谐波五、简谐波 简谐波是最基本波动，波源和介质简谐波是最基本波动，波源和介质各质点均作简谐振动。数学上傅里叶各质点均作简谐振动。数学上傅里叶分解法告诉我们，分解法告诉我们，任何非简谐振动都能够任何非简谐振动都能够分解为许多简谐振动组合分解为许多简谐振动组合。所以，研究。所以，研究简谐波尤其主要。简谐波尤其主要。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第10页一、平面简谐波波函数一、平面简谐波波函数1、右行波右行波波动方程：波动方程：（1）已知）已知O点振动表示式：点振动表示式：&P点在点在t时刻振动状态时刻振动状态,与与O点在点在(t-x/u)时刻振动时刻振动状态相同。状态相同。2 平面简谐波波动方程平面简谐波波动方程（O点不一定点不一定是波源）是波源）或或&P点相位比点相位比O点相位落后点相位落后 。参考点参考点O（滞后效应）滞后效应）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第11页（2）如图，已知）如图，已知 P 点振动方程：点振动方程：或或Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第12页（1）已知）已知O点振动表示式：点振动表示式：或或2、左行波、左行波波动方程：波动方程：（超前效应）超前效应）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第13页（2）如图，已知）如图，已知 P 点振动方程：点振动方程：或或Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第14页注意：注意：（波含有时间周期性波含有时间周期性）当当 x 固定时固定时:（波含有空间周期性）（波含有空间周期性）当当t一定时一定时:Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第15页1、t 一定时波形图一定时波形图（快照）（快照）t时刻时刻 t+时刻时刻讨论各讨论各质点在质点在给定时给定时刻振动刻振动方向方向二、波函数物理意义二、波函数物理意义Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第16页例例1：如图所表示，为一简谐波在：如图所表示，为一简谐波在t=0时刻波时刻波 形图。试写出形图。试写出O、1、2、3点初位相点初位相解：画出下一时刻波形图解：画出下一时刻波形图t+txyt=0uO123图图1yt=0uO123x图图2t+t（1）（2）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第17页t讨论质点在某一时刻振动方向讨论质点在某一时刻振动方向质点振动速度质点振动速度2、x一定，一定，t 改变。改变。表示表示 点处质点振动方程（点处质点振动方程（关系）关系）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第18页 t时刻时刻 t+时刻时刻波速即波形平移速度！波速即波形平移速度！3、t、x都改变时：都改变时：对应跑动波形（行波）对应跑动波形（行波）Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第19页通常：通常：x1x2Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第20页例例2：一平面简谐波某时刻波形图以下，：一平面简谐波某时刻波形图以下，则则OP之间距离为多少厘米。之间距离为多少厘米。0p220cm解题思绪：解题思绪：YO设波向右传输（设波向右传输（P点落后于点落后于O点点)思索：若设波朝左传，则思索：若设波朝左传，则YOEvaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第21页例例3：一一平平面面波波在在介介质质中中以以速速度度 u=20m/s 沿沿x 轴轴正正方方向向传传输输，已已知知在在传传输输路路径径上上某某点点a点点振振动动方方程为程为 ya=3cos4 t (m)（1）以）以a为坐标原点写出波动方程。为坐标原点写出波动方程。（2）以距）以距a点点5m处处o点为坐标原点，点为坐标原点，写出写出 波动方程。波动方程。(3)求出求出oc 两点之间位相差两点之间位相差Oa5mxc8m Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第22页0a5mxc8m解解：ya=3cos4 t（1）a为坐标原点：为坐标原点：(2)0点为坐标原点：点为坐标原点：0 点振点振动方程动方程p(x)Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第23页(3)求出求出oc 两点之间位相差两点之间位相差0a5mxc8mEvaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第24页例例4：沿：沿X轴正方向传输平面简谐波、在轴正方向传输平面简谐波、在 t=2s 时波形如时波形如图，已知图，已知A、u及及 ，问：，问：1）原点）原点O初相及初相及P点初相各为点初相各为多大？多大？2）写出波动方程。）写出波动方程。解题思绪：解题思绪：思索思索:求求O、P两点之间位相差。两点之间位相差。0pt=2sYOt=2sEvaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第25页设有一行波：设有一行波：#质量为质量为 媒质元其动能为：媒质元其动能为：3 波能量波能量质元速度：质元速度：一、一、媒质中振动动能媒质中振动动能Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第26页二、二、媒质中振动势能媒质中振动势能能够证实：能够证实：势能：势能：*任意时刻，体元中动能与势能相等，同相地任意时刻，体元中动能与势能相等，同相地随时间改变。这不一样于孤立振动系统。随时间改变。这不一样于孤立振动系统。总能：总能：Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第27页 3 波能量（补充）波能量（补充）胡克定律：胡克定律：在弹性程度内，在弹性程度内，应力应力和和应变应变成正比。成正比。式中式中E为关于线变百分比系数，为关于线变百分比系数，它随材料不一样而不一它随材料不一样而不一样样，叫，叫杨氏模量杨氏模量。ll+l Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第28页2 振动动能振动动能xOyO以固体棒中传输纵波为例分析波能量以固体棒中传输纵波为例分析波能量.Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第29页xOyO2 弹性势能弹性势能Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第30页 能量能量极小极小能量能量极大极大弹性势能与媒质元弹性势能与媒质元相对形变量相对形变量平方成正比，也就平方成正比，也就是与是与波形图上斜率波形图上斜率平方成正比。平方成正比。2 体积元在平衡位体积元在平衡位置时，动能、势能和置时，动能、势能和总机械能均最大总机械能均最大.2 体积元位移最大时，体积元位移最大时，动能、势能和总机械动能、势能和总机械能均最小能均最小.Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第31页v波能量密度：波能量密度：v平均能量密度：平均能量密度：随时间改变随时间改变Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第32页#也适合用于球面波也适合用于球面波#平均能流平均能流三、三、能流和能流密度能流和能流密度1、能流、能流 单位时间单位时间内经过内经过某一截面某一截面能量能量。udtSEvaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第33页2、能流密度（波强度、能流密度（波强度 I）经过经过垂直于垂直于波速方向波速方向单位面积单位面积平均能流。平均能流。波强是矢量，其方向与波速方向相同。波强是矢量，其方向与波速方向相同。波强是与振幅波强是与振幅平方平方成正比，其单位是成正比，其单位是W/m2。能流能流 电流电流 能量能量 电量电量 能流密度能流密度 电流电流 密度密度 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第34页例：如图，某一点波源发射功率为例：如图，某一点波源发射功率为40瓦，求球面波上单位面积经过平均能瓦，求球面波上单位面积经过平均能流。流。r解：解：Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第35页（1）在均匀不吸收能量在均匀不吸收能量媒质中传输平媒质中传输平面波在行进方向上面波在行进方向上振幅不变振幅不变。证实：因为证实：因为 所以在单位时间内经过所以在单位时间内经过 和和 面能量应该相等面能量应该相等所以所以,平面波振幅相等。平面波振幅相等。平面波和球面波振幅平面波和球面波振幅Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第36页设距波源单位距离振幅为设距波源单位距离振幅为A，则距，则距波源波源 r 处振幅为处振幅为（2）球面波振幅与它离波源距离成反比。）球面波振幅与它离波源距离成反比。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第37页 一、惠更斯原理：一、惠更斯原理：波阵面波阵面(波前波前)上每一点，上每一点，都是发射子波新波源，其后任意时刻，这些都是发射子波新波源，其后任意时刻，这些子波包络面就是新波阵面。子波包络面就是新波阵面。S2S1用惠更用惠更斯原了斯原了解释波解释波传输行传输行为为 4 惠更斯原理惠更斯原理 波叠加和干涉波叠加和干涉视频视频Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第38页 波衍射波衍射 水波经过狭缝后衍射水波经过狭缝后衍射 波在传输过程中碰到障碍物时，能绕过障碍物波在传输过程中碰到障碍物时，能绕过障碍物边缘，在障碍物阴影区内继续传输边缘，在障碍物阴影区内继续传输.惠更斯原了解释波衍射：惠更斯原了解释波衍射：Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第39页如如你你家家在在大大山山后后,听听广广播播和和看看电电视视哪哪个个更更轻轻易易?(若若广广播播台台、电电视台都在山前侧视台都在山前侧)Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第40页 1、若有几列波同时在介质中传输，则它们各、若有几列波同时在介质中传输，则它们各自将以原有自将以原有振幅、频率和波长振幅、频率和波长独立独立传输；并不传输；并不因为其它波存在而改变。因为其它波存在而改变。（独立性）（独立性）2、在几列波、在几列波相遇处，质元位相遇处，质元位移等于各列波单移等于各列波单独传输时在该处独传输时在该处引发位移引发位移矢量和矢量和（叠加性）（叠加性）二、二、波波叠加原理：叠加原理：细雨绵绵细雨绵绵 独立传输独立传输Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第41页能分辨不一样声音正是这个原因；能分辨不一样声音正是这个原因；叠加原理主要性在于能够将任一复杂波叠加原理主要性在于能够将任一复杂波分解为简谐波组合。分解为简谐波组合。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第42页三、三、波干涉波干涉相干条件相干条件:相同频率相同频率恒定初相位差恒定初相位差振动方向相同振动方向相同 干涉现象干涉现象两列波相遇区域内，两列波相遇区域内，一些点振动一些点振动一直加强，另一些点振动一直减弱一直加强，另一些点振动一直减弱现象现象Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第43页传输到传输到 P 点引发振动：点引发振动：波源波源S1:波源波源S2:S1S2PEvaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第44页1)合振动振幅（波强度）在空间各点分布随位合振动振幅（波强度）在空间各点分布随位置而变，不过稳定置而变，不过稳定.其它其它振动一直振动一直加强加强振动一直振动一直减弱减弱2)Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第45页称称 为波程差为波程差干涉加强干涉加强干涉减弱干涉减弱&如图示，如图示，S1S2r1r2SS2S1当两相干波源为同相波源当两相干波源为同相波源,即即 时时Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第46页解：解：例例1：如图：如图S1、S2为两平面简谐波相干波源，为两平面简谐波相干波源，S2位相比位相比S1位相超前位相超前 ，S1在在P点引发振幅为点引发振幅为0.3m，S2在在P点点引发振幅为引发振幅为0.2m，求，求P点合振幅。点合振幅。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第47页例例2、如图所表示，波源、如图所表示，波源 S 发出一列简谐波沿发出一列简谐波沿 X 轴方轴方向传输，在其传输路径上有一障碍物，向传输，在其传输路径上有一障碍物，其上有两个其上有两个关于关于 S 对称小孔对称小孔S1 和和 S2，间距，间距 a=S1S2=4，是波是波源发出波波长。源发出波波长。求：图示轴上干涉加强与减弱位置。求：图示轴上干涉加强与减弱位置。SS2S1xEvaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第48页解：解：S1、S2为两个相干波为两个相干波 源，且初位相相同。源，且初位相相同。设：两波相遇时设：两波相遇时,S1P=x则则 加强：加强：加强点分布：加强点分布：SS2S1xPxrEvaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第49页减弱：减弱：减弱点分布：减弱点分布：SS2S1xPxrEvaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第50页一、一、产生驻波产生驻波演示试验演示试验 5 驻驻 波波Bmg现象：现象：AB弦线被分成几段长度相等作稳定振弦线被分成几段长度相等作稳定振动部分，有些点一直静止，另一些点振动部分，有些点一直静止，另一些点振动最强。动最强。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第51页Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第52页驻波是入射波与反射波驻波是入射波与反射波干涉干涉结果。结果。说明说明:二、二、驻驻 波方波方 程程设：设：求出求出驻波表示式驻波表示式：合振动振幅项合振动振幅项Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第53页（1）各点都在作简谐振动，振幅：）各点都在作简谐振动，振幅：（2）波节位置：）波节位置：讨论：讨论：相邻波节（腹）间距：相邻波节（腹）间距：波腹位置：波腹位置：Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第54页 3）相邻两波节之间质点振动同相位，任一波节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，在两侧振动相位相反，在波节波节处产生处产生 相位跃变相位跃变.（与（与行波不一样，无相位传输）行波不一样，无相位传输）.为为波节波节例例Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第55页例例1：如图，若：如图，若o、处罚别有两个相干波源，处罚别有两个相干波源，其振动方程分别为：其振动方程分别为：yox求波腹和波节位置。求波腹和波节位置。解题思绪：解题思绪：在在范围内形成驻波。范围内形成驻波。驻波驻波右行波右行波左行波左行波对其中任一点对其中任一点 x xEvaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第56页&当波由波密煤质入射到波疏煤质，当波由波密煤质入射到波疏煤质，在在反射点反射点，入射波和反射波位相相同（即，入射波和反射波位相相同（即无无半波损失半波损失）波疏煤质波疏煤质三、相位跃变三、相位跃变（半波损失）（半波损失）波密煤质波密煤质界面界面入射波在界面上反入射波在界面上反射时，引发相位相射时，引发相位相反（相位有反（相位有 跃变）跃变）有半波损失动画无半波损失动画Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第57页例例2、如图所表示，已知：、如图所表示，已知：O点振动方程为点振动方程为求：求：反射波波动方程。（反射时存在半波损失）反射波波动方程。（反射时存在半波损失）Ol1xB解：解：（1）取）取O点为坐标原点，则入射波波动方程为：点为坐标原点，则入射波波动方程为：Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第58页反射波波动反射波波动 方程为：方程为：Ol1xBx入射波在入射波在B点振动方程点振动方程反射波在反射波在B点振动方程点振动方程反射波在反射波在O点振动方程点振动方程Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第59页(2)能形成驻波两列相干波，传输方向相反，能形成驻波两列相干波，传输方向相反，已已知知入射波波动方程为入射波波动方程为则反射波波动方程必可设为则反射波波动方程必可设为在在B点，点，xl1处是波节处是波节+Ol1xBEvaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第60页oL疏疏密密例例3：如图，已知原点：如图，已知原点O处质点振动方程为：处质点振动方程为：求反射波方程。求反射波方程。解题思绪：解题思绪：xEvaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第61页例例4：在弹性媒质中有一沿：在弹性媒质中有一沿X轴正向传输平面波，轴正向传输平面波，其波动方程为：其波动方程为：若在若在X5.00m处有一媒质分解面，且在分解面处有一媒质分解面，且在分解面处位相突变处位相突变 ，设反射波强度不变，试写出反，设反射波强度不变，试写出反射波波动方程。射波波动方程。解题思绪：解题思绪：由题意知，在由题意知，在X5.00m处是一波节，处是一波节，Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第62页6 多普勒效应多普勒效应 当鸣笛火车开向站台，站台上观察者听当鸣笛火车开向站台，站台上观察者听到笛声变尖，即频率升高；相反，当火车离到笛声变尖，即频率升高；相反，当火车离开站台，听到笛声频率降低。开站台，听到笛声频率降低。现象现象多普勒效应：多普勒效应：观察者接收到频率有赖于观察者接收到频率有赖于波源波源或或观察者运动观察者运动现象。现象。视频Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第63页发射频率发射频率接收频率接收频率 接收频率接收频率单位时间内观察者接收到振动次数单位时间内观察者接收到振动次数或完整波数或完整波数.人耳听到声音频率与声源频率相同吗？人耳听到声音频率与声源频率相同吗？讨论讨论只有波源与观察者相对静止时才相等只有波源与观察者相对静止时才相等.Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第64页一、机械波多普勒现象一、机械波多普勒现象 1、声源不动、声源不动设观察者（设观察者（observer)相相对于媒质运动速度为对于媒质运动速度为（2）人远离声源运动）人远离声源运动（1）人向声源运动）人向声源运动Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第65页二、二、观察者不动观察者不动,波源相对介质以波源相对介质以 运动运动动画Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第66页设声源（设声源（sourcer)相对相对于媒质运动速度为于媒质运动速度为则：则：（1）声源向观察者移动）声源向观察者移动则：则：（2）声源背离观察者移动）声源背离观察者移动Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第67页观察者观察者向向波源运动波源运动 +远离远离 -波源波源向向观察者运动观察者运动 -远离远离 +三三 波源与观察者同时相对介质运动波源与观察者同时相对介质运动动画Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第68页不论是波源运动，还是观察者运动，或是二不论是波源运动，还是观察者运动，或是二者同时运动，定性地说：者同时运动，定性地说：结论：结论：二者二者靠近靠近，接收到频率，接收到频率高于高于原来波源频率；原来波源频率；二者二者远离远离，接收到频率，接收到频率低于低于原来波源频率；原来波源频率；&应作为运动速度沿波源和应作为运动速度沿波源和观察者连线方向分量。观察者连线方向分量。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第69页 当当 时，全部波时，全部波前将聚集在一个圆锥面上，前将聚集在一个圆锥面上，波能量高度集中形成波能量高度集中形成冲击波冲击波或或激波激波，如核爆炸、超音速，如核爆炸、超音速飞行等飞行等.1、报警和监测车速。医学上，测量血流速度、报警和监测车速。医学上，测量血流速度、做超声心动等。做超声心动等。三、应用三、应用2、跟踪人造地球卫星等。、跟踪人造地球卫星等。3、天文学家利用电磁波红移说明大爆炸理论；天文学家利用电磁波红移说明大爆炸理论；4、用于珍贵物品、机密室防盗系统；用于珍贵物品、机密室防盗系统；Evaluation only.Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright-Aspose Pty Ltd.第70页冲击波（激波冲击波（激波)当波源向接收器运动时，接收器接收频率比波源频当波源向接收器运动时，接收器接收频率比波源频率大，但当波源速度等于波速度，波源总在波阵面率大，但当波源速度等于波速度，波源总在波阵面上。上。能量聚集区
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