华科 大学物理 (下)波动2.ppt

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1、简谐波的复数表示式2.复振幅空间中相位主要由空间因子决定。U(x)=Aeikx振幅的平方(代表波的强度)A2=U(x)·U*(x)简谐波的复数表示复振幅1.简谐波的复数表示沿+x方向传播§3平面波和球面波1.波的几何描述波线波面波前(波阵面)平面波球面波球面波平面波波线波面2.平面简谐波的表达式沿+x向传播3.球面简谐波的表达式点波源各向同性介质一维谐波一维波一平面简谐波的能量密度(x,t)=Acos(t-kx+)1动能密度§4波的能量2形变势能应力做功波函数——波函数——波函数谐振平均能量（总能量）——波函数与形变即应变（而非位移）有关平均能量密度随时空变化3势能密度4能量密度——波

2、函数即：能量以速度u波动1)固定xwk=wp同相oTtwkwp(1/4)2A2曲线oxwkwpt=t0(1/4)2A2utTX（Q）o=3/2EpEk（EL）E(1/2)kA23）比较振动动能与势能相位关系不同2)固定t=0,wkwp最大最大，wkwp为0二.能流(能通量)1.能流(能通量)uSux能流:w能uS能流密度:平面简谐波w能u=u2A2sin2(t-kx+)2.波的强度能流密度的时间平均值平面简谐波通量矢量1.原理:波传到的各点,看作发射子波的子波源(球面波源)。子波面的包络面就是实际的波在以后任一时刻的波前。2.应用:t时刻波面t+t时刻波面

3、波的传播方向§5惠更斯原理平面波t时刻波面·····t+t时刻波面ut波传播方向球面波tt.t+t例题：用作图法证明波的折射定律求出折射波的传播方向BC=u1(t2-t1)AE=u2(t2-t1)由图有波的折射定律i：入射角：折射角iCABt1t2折射波传播方向Eu1u2当：全反射对于光只有当n1>n2，才能发生全反射