§10.4波的能量平均能流密度

《§10.4波的能量平均能流密度》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、§10.4波的能量*平均能流密度对于“流动着”的能量，要由能量密度和能流密度两个概念来描述。波在弹性媒质中传播时，各质元都在振动。每个质元，有振动速度而具有振动动能；因发生形变而具有形变势能，两者之和称此媒质中弹性波的能量。波是振动状态的传播，相位的传播，同时也是能量的传播.一、波的能量分布以固体中传播的横波为例分析波动能量的传播.取一微小体元dV:位移：振动速度：体元动能：一、波的能量分布位移：切应变：体元势能：体元总能：1、分布规律1）在波动传播的媒质中，任一体积元的动能、势能、总机械能均随作周期性变化，且变化是同相位的.分

2、布规律xy速度大,形变大速度小,形变小正、负最大位移处，速度为零，形变为零，动能、势能和总机械能均为零。平衡位置处，速度最大，形变最大，动能、势能和总机械能均为最大。分布规律2）任一体积元都在不断地接收和放出能量，即不断地传播能量.任一体积元的机械能不守恒.波动是能量传递的一种方式.2、能量密度与平均能量密度能量密度：单位体积介质中的波动能量.平均能量密度：能量密度在一个周期内的平均值.二、平均能流密度能流：单位时间内垂直通过某一面积的能量.平均能流：平均能流密度(波的强度)：通过垂直于波传播方向的单位面积的平均能流.uS应用I

3、1I2S1S2⑴平面波若媒质不吸收能量,显然：r1r2r⑵球面波若媒质不吸收能量,显然：表明振幅与距离成反比球面简谐波方程可写作：随堂小议（1）9.0×10–2w·m-2；（2）2.7×10-3J·s-1。结束选择请在放映状态下点击你认为是对的答案随堂小议一平面简谐波的频率为300Hz。波速为340m·s-1,在截面积为3.0×10-2m2的管内空气中传播,若在10s内通过该面的能量为2.7×10-2J。则波强（能流密度）为小议链接1（1）9.0×10–2w·m-2；（2）2.7×10-3J·s-1。结束选择请在放映状态下点击你

4、认为是对的答案随堂小议一平面简谐波的频率为300Hz。波速为340m·s-1,在截面积为3.0×10-2m2的管内空气中传播,若在10s内通过该面的能量为2.7×10-2J。则波强（能流密度）为三、波的反射和透射ApAiArZ1Z2反射波与入射波：在同一媒质，频率、波长、波速不变；若Z1,Z2相差无几，则主要是透射；若Z1,Z2相差悬殊，则主要是反射。透射波与入射波：在不同媒质中，频率虽然相同，但波速、波长不同。半波损失波密波疏⑴波由波密媒质射向波疏媒质,在边界处，反射波与入射波相位相同,如自由端反射⑵波由波疏媒质射向波密媒质，

5、在边界处，反射波与入射波相位相反,可认为反射波相位比入射波落后π,相当损失半个波长如固定端反射动画