1、大学物理（下） 主讲人：吕波第五章机械波基础一、波动振动在空间的传播过程称为 波动机械振动在弹性介质中的传播称为 机械波如声波、水波、地震波等交变电磁场在空间的传播称为 电磁波如无线电波、光波等二、波动的特征具有一定的传播速度；伴随着能量的传播；能产生反射、折射、干涉和衍射等现象；有相似的波动方程。5 1、 2 机械波的产生与传播一、机械波的产生1、波动的产生铙钹等乐器振动时，在空气中形成声波音叉振动时，形成声波小球点击水面，会形成水波介质中一个质点的振动会引起邻近质点的振动，而邻近质点的振动又会引起较远质点的振动。这样，振动就以一定的速度在弹性介质中由近及远地传播出去，形成 波动 。xyo2
2、、产生机械波的条件波源： 产生机械振动的振源；弹性介质： 传播机械振动。3、需要注意的问题波动是波源的振动状态或波动能量在介质中的传播介质中的质点并不随波前进，只是在各自的平衡位置附近往复运动。二、横波与纵波波的传播方向向右波的传播方向向右质点振动方向水平xyo质点 振动方向向上分类标准介质质点的振动方向与波动的传播方向的关系1、 横波质点的振动方向与波的传播方向垂直。波峰 波形凸起部分波谷 波形凹下部分2、 纵波质点的振动方向与波的传播方向平行。纵波的传播表现为 疏密状态沿波传播方向移动。三、波长、波的周期和频率、波速1、波长 反映波动的空间周期性定义：同一波线上两个相邻的、相位差为 2p
3、的振动质点之间的距离，或沿波的传播方向，相邻的两个同相质点之间的距离叫 波长 。说明： 波长可形象地想象为一个完整的 “波 ”的长度；横波： 相邻两个波峰或波谷之间的距离纵波： 相邻两个密部或疏部之间的距离xyo2、周期和频率 反映波动的时间周期性定义：周期： 波传播一个波长所需要时间，叫周期，用 T表示。频率： 周期的倒数叫做频率，用 n 表示说明：由于波源作一次完全的振动，波就前进一个波长的距离波的周期等于波源振动的周期；波的周期只与振源有关，而与传播介质无关。3、波速 u 描述振动状态传播快慢程度的物理量定义： 在波动过程中，某一振动状态在单位时间内所传播的距离。说明： 由于振动状态的传播也就是相位的传播，因而这里的波速也称为 相速。*固体媒质 横波和纵波的波速G为媒质的切变模量E为媒质的弹性模量K为媒质的体变模量* 在液体和气体只有 纵波波速横波纵波4、三者关系式在一个周期中，波前进一个波长，故小结：频率、周期： 决定于波源波速： 决定于传输介质波长： 由波源和传输介质共同确定
