高二物理竞赛 驻波 课件（15张PPT）.pptx

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1、驻波驻波 沿沿相反方向相反方向传播传播同频率同频率、同振幅同振幅的两的两列相干波相遇迭加会形成列相干波相遇迭加会形成驻波驻波。驻波驻波(standing wave)振幅为零的点称为振幅为零的点称为波节波节(wave loop)；振幅最大的点称为振幅最大的点称为波腹波腹(wave node)。驻波方程驻波方程 设两列行波分别沿设两列行波分别沿 x 轴正向和反向传播，轴正向和反向传播，驻波特点驻波特点1.振幅振幅方程给出方程给出x处质点做振幅为处质点做振幅为圆频率为圆频率为 的简谐振动。即不同的简谐振动。即不同位置的质点在做位置的质点在做不同振幅不同振幅的简谐振动。的简谐振动。波节波节波腹波腹yx

2、波腹波腹：振幅最大的点振幅最大的点=2Ak=0,1,2,3.波节波节波腹波腹yx波节波节：始终不动的点始终不动的点k=0,1,2,3.利用波腹（波节）间隔可以确定波长。利用波腹（波节）间隔可以确定波长。2.相位相位相位中没有相位中没有x 坐标，坐标，故故没有了相位的传播。没有了相位的传播。驻波是驻波是分段的振动。分段的振动。两相邻波节间为一段，两相邻波节间为一段，波节波节波腹波腹同一段振动相位相同；同一段振动相位相同；相邻段振动相位相反：相邻段振动相位相反：3.能量能量合能流密度为合能流密度为:平均说来没有能量的传播平均说来没有能量的传播,但各质元间仍有能量的交换。但各质元间仍有能量的交换。能

3、量由两端向中间传，能量由两端向中间传，势能势能动能。动能。瞬时位移为瞬时位移为0，动能最大。动能最大。势能为势能为0，能量由中间向两端传，能量由中间向两端传，动能动能势能。势能。两端固定弦上形成的驻波两端固定弦上形成的驻波n1,2,3,.条件条件：两端固定两端固定(波节波节)，形成驻波条件是，形成驻波条件是允许存在的波长或频率是允许存在的波长或频率是称为称为固有波长固有波长或或固有频率固有频率。n=1,基频基频n=2，二次谐频二次谐频半波损失（半波损失（halfwave loss)定义定义：r r u 较大的媒质为波密媒质较大的媒质为波密媒质 r r u 的值较小媒质为波疏媒质的值较小媒质为波

4、疏媒质媒质媒质1 媒质媒质2一部分反射形成反射波；一部分反射形成反射波；一部分透射形成透射波。一部分透射形成透射波。0透射波透射波 y2反射波反射波 y1 入射波入射波 y11u1x2u2(1)若若1u1 2u2，则则 1 =1反射波：反射波：反射波和入射波同相反射波和入射波同相即即波密波密波疏，波疏，(2)若若1u1 0uB 0SB(对媒质对媒质)（对媒质）（对媒质）（对媒质）（对媒质）设设 运动在波源运动在波源 S 和观测者和观测者B连线方向上，连线方向上，以二者相向运动的方向为速度的正方向。以二者相向运动的方向为速度的正方向。波源和接收器都静止波源和接收器都静止 波源静止、接收者运动波源

5、静止、接收者运动此时，此时，uSuS=0BvB 当当uB 0（B接近接近S）时：时：于是于是当当uB0)时时,反之，反之，水波的多普勒效应（波源向左运动）水波的多普勒效应（波源向左运动）波源运动、接收者运动波源运动、接收者运动此时，此时，10 S 动动B不不 动动B 动动S不不 动动波对波对B速速度不是度不是u本质本质不同不同20 uB、uS 是对媒质而言，且以相向为正。是对媒质而言，且以相向为正。当当 vR =-vS 时时（无相对运动），（无相对运动），警察用多普勒测速仪测速警察用多普勒测速仪测速超声多普勒效应测血流速超声多普勒效应测血流速多普勒效应的应用多普勒效应的应用已知波函数已知波函数求：求：A、u。解：解：由由1