《波的干涉驻波》PPT课件

《《波的干涉驻波》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、一波动能量的传播4—8波的能量与波的强度1传播状态波动能量能量振动动能形变势能取长度为的体积元体积元在平衡位置（a）时，动能、势能和总机械能均最大.体积元在位移最大处（b）时，三者均为零.波动是能量传递的一种方式.Oy2以一列绳线上的横波为例分析波动能量的传播.二.波的能流与波的强度能流密度—单位时间单位(垂直)面积能量平均能流密度(波的强度)—对一个周期平均与，，，有关能流(功率)—单位时间(垂直)面S能量udtS[讨论]比较简谐运动与简谐波的能量特征简谐运动孤立系统能量守恒动势能反相变化简谐波动开放系统任一质元能量不守恒动、势能同相变化平均能流

2、密度—强度(W·m-2)能流—瞬时功率(W)平均能流—平均功率(一个周期)(W)[例]图为弦线的横波t时的波形图，求：(1)讨论图上a、b、c、d、e、f质元的振动方向；(2)讨定性分析以上6个质元t时能量(大小、性质)以及变化情况。abcdef5*三.声波声强声强级20Hz~20kHz—听觉2.声强I(能流密度)和声强级声强级(dB)分贝基准声强1.分类声波超声波>20kHz次声波<20Hz63.应用超声波检测、加工、医学……地球、海洋、大气……次声波声源声强W/m2声强级dB响度引起痛觉的声音1120摇滚音乐会10-1110震耳交通繁忙的街道1

3、0-570响通常的谈话10-660正常耳语10-1020轻树叶的沙沙声10-1110极轻引起听觉的最弱声音10-120几种声音近似的声强、声强级和响度7波的干涉：(波在传播过程中相遇时的特性）1、波的叠加原理观察两列波相遇时的现象，能得到什么结论？4—9波的干涉驻波（1）几列波相遇后，仍然保持它们各自原有的特性（频率、波长、振幅、振动方向等）不变，按原方向继续前进。（2）在相遇区域各点的振动，是几列波单独存在时在该点所引起的振动的叠加。波动六、波的干涉2、波的干涉——波相遇区的叠加现象波的干涉——叠加现象中最基本，最重要的表现波动六、波的干涉两列频

4、率相同，振动方向平行，相位相同或相位差恒定的波（相干波）相遇时，使某些区域振动始终加强，而另一些区域振动始终减弱的现象。三、平面简谐波的波函数波动方程波动六、波的干涉*波源振动点P的两个分振动1）频率相同；2）振动方向平行；3）相位相同或相位差恒定.波的相干条件*点P的两个分振动常量讨论1)合振动的振幅（波的强度）在空间各点的分布随位置而变，但是稳定的.其他振动加强—干涉相长振动减弱—干涉相消2)波程差若则干涉相消干涉相长其他3)讨论（1）不是上述值时，需计算求出合振动振幅Ａ（2）干涉现象是波动所独有的现象（3）非相干波相遇，不发生干涉现象波动六、

5、波的干涉(4)相干叠加—能量在空间不均匀分布(5)非相干叠加(如频率不同)—均匀叠加注分析:[例1]如图所示,两相干点波源位于x轴上,=100Hz,A1=A2,u=400ms-1,S1比S2的(初相)超前,求(1)y轴上干涉静止点的位置;(2)x轴上S2右侧干涉加强点的位置;(3)x轴上S1与S2之间干涉静止点位置.-10myS1P1xoS210mP2P3关键求相位差表达式17解:(1)对图中P1点(r1=r2)均为干涉静止点(2)对图中P2点r1=10+x,r2=x－10均为干涉静止点,无加强点-10myS1P1xoS210mP2P3r1

6、r2-10myS1P1xoS210mP2P3(3)对图中P3点r1=x+10,r2=10－x在(－10,10)区间干涉静止点位置讨论:S1和S2初相相同,情况如何?一驻波的产生振幅、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.4-9-3波的干涉驻波驻波的形成相干波+A1=A2+沿弦线相向传播驻波的振幅与位置有关二驻波方程正向负向各质点都在作同频率的简谐运动驻波方程讨论10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.波腹波节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

7、反，在波节处产生的相位跃变.（与行波不同，无相位的传播）.波腹波节xyo相邻波节之间各质元——同相任一波节两侧的质元——反相3）能量分布—“驻”（能量不传播）ABC波节波腹位移最大时平衡位置时I左+I右=0净能量不过波节能量在相邻腹与节之间来回流动(伴随动、势能相互转换)三相位跃变（半波损失）波密介质较大波疏介质较小波疏波密，反射点为波节.入射波与反射波反相,即反射波在分界处产生的相位跃变，相当于出现了半个波长的波程差，称半波损失波密——波疏，反射点为波腹.入射波与反射波同相即反射波在分界处不产生相位跃变.4.弦线上的驻波对两端固定弦驻波满足：图4

8、-34两端固定的弦振动n=1基频n=1谐频[例1]已知一根线上的驻波方程为1）求在内所有波节的位置.解由得则所以，波节为：