高二物理竞赛6-5 惠更斯原理 驻波课件.ppt

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1、第6章 振动 波动,惠更斯原理 驻波,麦克斯韦（1831-1879）英国物理学家 . 经典电磁理论的奠基人 , 气体动理论创始人之一 . 他提出了有旋场和位移电流的概念 , 建立了经典电磁理论 , 并预言了以光速传播的电磁波的存在 .在气体动理论方面 , 他还提出了气体分子按速率分布的统计规律.,1865 年麦克斯韦在总结前人工作的基础上，提出完整的电磁场理论， 他的主要贡献是提出了“有旋电场”和“位移电流” 两个假设，从而预言了电磁波的存在，并计算出电磁波的速度（即光速）.,1888 年赫兹的实验证实了他的预言, 麦克斯韦理论奠定了经典动力学的基础，为无线电技术和现代电子通讯技术发展开辟了广

2、阔前景.,( 真空中 ),一 位移电流 全电流安培环路定理,（以 L 为边做任意曲面 S ）,稳恒磁场中,安培环路定理,此矛盾如何解释 ？,麦克斯韦假设 电场中某一点位移电流密度等于该点电位移矢量对时间的变化率.,位移电流密度,位移电流,全电流,位移电流密度,通过电场中某一截面的位移电流等于通过该截面电场强度通量对时间的变化率与 的乘积 .,电容器中位移电流,回路中全电流连续,1）全电流是连续的；2）位移电流和传导电流一样激发磁场；3）传导电流产生焦耳热，位移电流不产生焦耳热.,全电流,二 电磁场 麦克斯韦电磁场方程的积分形式,磁场高斯定理,安培环路定理,静电场环流定理,静电场高斯定理,介质中

3、波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，而在其后的任意时刻，这些子波的包络就是新的波前. 这就是惠更斯原理.,惠更斯原理,波在传播过程中遇到障碍物时，能绕过障碍物的边缘，在障碍物的阴影区内继续传播.,波的衍射,几列波相遇之后，仍然保持它们各自原有的特征（频率、波长、振幅、振动方向等）不变, 并按照原来的方向继续前进, 好象没有遇到过其他波一样.（独立性）,在相遇区域内任一点的振动，为各列波单独存在时在该点所引起的振动位移的矢量和.（叠加性）,波的叠加原理,驻波的产生,振幅、频率、传播速度都相同的两列相干波，在同一直线上沿相反方向传播时叠加而形成的一种特殊的干涉现象.,驻波方程,正向,负向,驻波方程,相邻波腹（节）间距,相邻波腹和波节间距,1）振幅 随 x 而异， 与时间无关.,2）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，在波节处产生 的相位跃变 .（与行波不同，无相位的传播）.,由,得,则,所以，波节为：,2）求线上除波节点之外的任意点的振动周期是多少？,由,得,令,则,即,所以横向速度为零的时刻为：,驻波与乐器,琴弦的两端都不能动，所以两端必须是波节。以弦的长度一定等于半波长的整数倍,