高中物理波动讲义.pdf

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1、ௐ˩˟گજष͵پҁरበ଱ಥăگજ˘ăّপᄃཌྷຍ۞જگ1.ຍཌྷ：彈性物質某一部分受到擾動時，便以此擾動為中心，漸次引起鄰近介質作相同的擾動，由近而遠，逐漸傳至介質中其他部分，此種經由介質傳播的擾動稱為波動。2.পّĈa.波動是一種質點的集體動作，並非物質，所以波動不具有質點的性質，不傳播________但能傳播________與_________。b.波以介質為媒介傳播能量，介質本身不隨波移動。這點與拋體運動及流體運動攜帶能量的方式不同。c.空間某點只能為一質點所佔據，但卻可同時容納數個波。d.波動具有獨立性、重疊(重疊原理)、反射、折射(司乃耳定律)、干涉、繞射等性質

2、。e.彈性波在介質中的傳播速率只與介質的____________及__________有關。˟ăگજ۞̶ᙷ(A)ͽ̬ኳॎજ͞ШᄃگซҖ͞Ш̶1.橫波(高低波)：介質振動方向與波行進方向垂直者稱為橫波，如光波、水波。2.縱波(疏密波)：介質振動方向與波行進方向互相平行者稱為縱波，如聲波。3.混合波：構成介質的分子質點的振動方向與波的進行方向同時有垂直及平行的波動，如水波。(B)ߏӎያ̬ኳ็ᇫ̶1.力學波：須靠________傳播之波動。如水波、聲波、繩波。2.電磁波：不須靠介質傳播之波動。如光波、無線電波。(C)׎ӎѣฉഇ̶ّ1.週期波：介質之振動為週期性之波動。2.脈

3、動波：介質之振動為瞬間發生之非週期性波動。(D)ېԛ۞گ̶1.直線波：僅沿直傳傳遞者，如弦波、彈簧波。1ௐ˩˟گજष͵پҁरበ଱2.平面波：僅沿平面傳遞，如水波(一小段海浪)3.球面波：如波源一點，產生的波是以波源為中心所形成的球面，稱為球面波。如聲波，光波。4.圓形波：如水波(E)گ็ᇫଐԛ̶1.行進波：波形以某速度前進之波動2.駐波：波形不見前進之合成波動。ˬăฉഇگ波長波峰(A)週期(T)：振動體每振動一次所需的時間振幅(B)頻率(f)：每秒振動體振動的次數稱為頻率。單位赫茲。(C)波長(λ)：波列中兩相對應點的距離波谷(D)平衡點：介質質點振動時，位移為橫波各

4、部分名稱零之點，此點振動速率最_______。(E)振幅(A)：由平衡點至波峰或波谷的距離(F)波峰：橫波最高處(G)波谷：橫波最低點(H)密部：縱波中之密集部分。(I)疏部：縱波中之稀疏部分。(J)波前：由振動面出發的振動所到達的面稱為波前。或相鄰且作同相振動之各點之連線，稱為波前。(K)波速(v)：波每秒鐘前進的距離λvf=λ=Tαă˯ፖگ1.將彈性弦右端固定，手執弦之一端，快速上下抖動一下，弦上即產生一脈波，以固定速率向右行進，且傳遞時，波形不變，當脈動通過時，弦上質點在垂直方向作上下運動，質點本身並不隨波前進。2.弦波的波速2ௐ˩˟گજष͵پҁरበ଱v：弦波

5、的波速v=F：弦之張力µ：弦之線密度設脈波最高點上一小段∆L之曲率半徑為R圓心角為2θ，則此小段弦之質量∆m=µ∆L=µR2θ此一小段弦對圓心之速度即等於脈波之波速而向心力由弦之張力F提供DLθ2vF=2Fsinθ=∆mFRcFR2vF⇒2Fθ=µR2θ×⇒v=Rµ̣ă̬ኳॎજ۞͞Ш如右圖為一向右傳播之脈動，若經一小段時間後，B由脈動之位置可知，A、B、F質點向____運動，C、ACG、D、E質點向______運動。GDFE橫波行進時，各部分的速度以箭頭表示，波峰及波谷之位移最大，速度為________。̱ăگજ۞ன෪1._______：同一介質中的兩波在交會

6、時發生振動加強或減弱的現象稱為二波的干涉。a.水波的干涉b.聲波的干涉：兩聲源間也有干涉現象，例如拍。拍：同一方向進行的兩波，其頻率大小相差不多時，由於干涉作用，聲響時大時小，彼此交互成有規律的變化，此種現象稱為拍。c.光波的干涉：d.薄膜干涉2._______：波在傳播過程中，經過障礙物的邊際或一極小的狹縫時，可繞過障礙物或狹縫而傳播至障礙物及狹縫後面，此種性質稱為繞射。a.水波繞射3ௐ˩˟گજष͵پҁरበ଱b.聲波繞射c.光波繞射៍هፋந例：以下有關波動現象的一般特性，哪一項是對的？1.可傳遞能量與動量()2.可傳遞介質的質量()3.有干涉及繞射的現象()4.遇不

7、同介質，有反射及折射的現象()5.傳遞波動的介質，會隨著波傳播出去()6.折射率大的介質中傳遞的速度亦小()7.波動的振幅決定該波的能量()8.波動必須藉介質傳播()9.水波起伏是水質點的集體動作表現()10.在均勻介質中波速為一定()11.由光的偏振現象判斷光是一種橫波()12.「隔牆有耳」這句話顯示聲波的繞射現象()13.放射性同位素放出之γ射線不是電磁波()解：×者2,5,8,13例：以活塞在有空氣長管中來振動可形成聲波，下列敘述何者正確？1.質點振動方向恆與波速平行()2.相鄰疏部與密部距離為波長()3.密部的中線為質點位移最大之處()4.疏