(6.1.1)--5.1机械波的形成和传播.pdf

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1、MECHANICAL WAVE第五章目录CONTENTS波的三种形式T H R E E F O R M S O F W A V E S1机械波的产生T H E G E N E R A T I O N O F M E C H A N I C A L W A V E S2横波和纵波S-W A V E A N D P-W A V E3波动的重要概念A N I M P O R T A N T C O N C E P T O F F L U C T U A T I O N401波的三种形式T H R E E F O R M S O F W A V E S2022-1-3042022-1-304电信工程的

2、信号分析、机械与土木工程的振动分析、甚至数学中的统计分析都需要用到波动知识。波动是自然界广泛存在的一种运动方式，一般可分为三种形式。波动的用途第五章第1节波的三种形式2022-1-3052022-1-305第一种是机械波，日常所见到的和所听到的波动基本都属于机械波第五章第1节波的三种形式2022-1-3062022-1-306绳子上的波空气中的声波水面波地震波生活中的机械波“”第五章第1节波的三种形式2022-1-3072022-1-307第五章第1节波的三种形式机械波的传播需要两个条件：第一是波源，就是振动需要有源头，第二是弹性介质,机械波的传播需要介质,比如声音传播需要空气作为介质。202

3、2-1-3082022-1-308电磁学中将讲到电磁波:如收音机,手机等用到的无线电波以及看到的光第五章第1节波的三种形式2022-1-3092022-1-309近代物理概率波物质波：也叫德布罗意波，是一种概率波近代物理中将讲到第五章第1节波的三种形式02机械波的产生T H E P RO D U C T I O N O F M E C H A N I C A L WAV E S2022-1-30112022-1-3011第五章第1节机械波的产生波源，是源头,它振动带动介质中其它的质点振动从而产生机械波。波源的振动属于机械振动；弹性 介质将这种振动状态传播出去。机械波形成的两个条件2022-1-

4、30122022-1-3012第五章第1节机械波的产生波动过程中各介质质点均在各自的平衡位置附近作振动，质点本身并不传播，只是振动状态和能量在空间的传递。可简单分为两种形式,分别是横波和纵波。注 意03横波和纵波C RO S S-WAV E A N D V E RT I C A L WAV E2022-1-30142022-1-3014上下左右横波：质点振动方向与波的传播方向相互垂直的波。如图，它的振动方向是上下的，传播是从左向右的，这两方向是垂直的。是横波。第五章第1节横波和纵波2022-1-30152022-1-3015上下横波交替出现凸起的波峰和凹下的波谷，并且以一定的速度向前传播传播，

5、这就是横波的外形特征。第五章第1节横波和纵波2022-1-30162022-1-3016左右纵波：质点振动方向与波的传播方向相互平行的波。这个动图中振动是左右振动，传播是从左向右。它两方向是平行的。第五章第1节横波和纵波2022-1-30172022-1-3017左右特征：具有交替出现的密部和疏部纵波第五章第1节横波和纵波2022-1-30182022-1-3018横 波纵 波体变形成纵波切变形成横波第五章第1节横波和纵波固体介质中可同时存在2022-1-30192022-1-3019液体气体没有粘滞力，所以只有体变，只能形成纵波第五章第1节横波和纵波在理想流体中2022-1-30202022

6、-1-3020第五章第1节横波和纵波切变其实就是一层介质相对于另一层介质发生横向位移，只有固体中会产生切变。而体变是弹性介质产生的压缩或拉伸。固体、液体、气体都能产生体变，故纵波可以在固体、液体和气体中传播。2022-1-30212022-1-3021常温空气钢铁中6300m/s343m/s声音的传播速度机械波的传播速度与介质的弹性性质相关04波动的重要概念A N I M P O RTA N T CO N C E P T O F V O L AT I L I T Y2022-1-30232022-1-3023波长周期波速波动的几个重要概念一定要牢记第五章第1节波动的重要概念2022-1-302

7、42022-1-3024第五章第1节波动的重要概念OyAA-ux这个图中，我们用 y 来表示各质点相对其平衡位置x的振动位移。那么波长呢就是,沿波的传播方向上两个相邻的,相位差为2的振动质点之间的距离,即传播一个完整波形的长度。2022-1-30252022-1-3025uOyAA-x2波前进一个波长的距离所需要的时间周期T第五章第1节波动的重要概念2022-1-30262022-1-3026uOyAA-x2单位时间内通过波线上某一固定点的完整波形的数目频率T1第五章第1节波动的重要概念2022-1-30272022-1-3027单位时间内某一振动状态传播的距离即某一振动状态在介质中的传播速度uOyAA-x2波速u u第五章第1节波动的重要概念2022-1-30282022-1-3028第五章第1节波动的重要概念周期或频率只决定于波源的振动 波速只决定于媒介的性质！注 意T H A N K S F O R WAT C H I N G