1、1、时间推迟法设 点的振动方程为o tAycos0任选一点 的坐标为 ,当波依次进行,则 点比 点推迟的PxPo时间 即 时刻 点的运动方程为uxtt uxtAyPcs波函数: uxtAycos),(tx两式不同点,上式 点的 是所选定点,下式中 是任意的。P2、相位落后法 相位差 波程差x2设 点的振动方程为otAycos0任选一点 的坐标为 ,当波依次进行,则 点比 点的相位PxPo落后 xo22则 点的振动方程:PxtAy2cosuxtAyPcos波函数: utycos ),(txy波动方程(波函数) 与振动方程 的区别。),(txy)(ty例题1. 机械波的表达式为y = 0.03co
2、s6 (t + 0.01x ) (SI) ,则 (A) 其振幅为3 m (B) 其周期为 s31(C) 其波速为 10 m/s (D) 波沿 x 轴正向传播答案: (B )6T2s31 ;波沿x 轴负向传播;mA3 smu/10 例题2:若一平面简谐波的表达式为 ,式中)cos(CxBtAyA、B 、C为正值常量,则 (A) 波速为 C (B)周期为1/B (C) 波长为 2 /C (D) 角频率为2 /B 答案: (A) 波速为 ; (B) 周期 ;( C) 波长为 ;(D)角频率为CuBT22 例题3:一简谐振动用余弦函数表示,其振动曲线如图所示,则此简谐振动的三个特征量为: A =_;
3、=_ _; =_ 答案: ; ; ;mA1.0sT2srad/6T3例题4. 图为t = T / 4 时一平面简谐波的波形曲线,则其波的表达式为_ 答案: ; ; mA1.04smu/30sraduv/1652由 t = T / 4 时刻的波形图 t=0 时刻的波形图,利用旋转矢量法求 ,在利用三步法求出波函数。注意:旋转矢量仅与振动图像对应,与波形图无关。uxtAycos30165cos0.xty例题5:在简谐波的一条射线上,相距0.2 m两点的振动相位差为 /6又知振动周期为0.4 s,则波长为_,波速为_ 答案:已知: ; ; mx2.06sT4.0解: mx.2su/6例题6:一列平面
4、简谐波在媒质中以波速u = 5 m/s沿x轴正向传播,原点O处质元的振动曲线如图所示 (1) 求解并画出 x = 25 m处质元的振动曲线 (2) 求解并画出 t = 3 s时的波形曲线 已知: ; ; ; ;mA02.sT4smu/52srad/2T解:(1) 求解并画出 x = 25 m 处质元的振动曲线设:O 点的振动方程: tAycos0P 点的振动方程: uxtP mx25 2cos0.2-5cos02. ttyP(2) 求解并画出t = 3 s时的波形曲线uxtAyPcosuxtAycos10cos2.0xy例题7:一振幅为 10 cm,波长为200 cm的一维余弦波沿x轴正向传播
5、,波速为 100 cm/s,在t = 0时原点处质点在平衡位置向正位移方向运动求: (1) 原点处质点的振动方程 (2) 在 x = 150 cm 处质点的振动方程 已知: ; ; ; mA1.02smu/123或sraduv/2解:(1) 原点处质点的振动方程tAycos0 2-cos1.0ty(2) 在 x = 150 cm=1.5m 处质点的振动方程utyPcosttycos1.023cos1.0例题8:某质点作简谐振动,周期为2 s,振幅为0.06 m,t = 0 时刻,质点恰好处在负向最大位移处,求: (1) 该质点的振动方程; (2) 此振动以波速u = 2 m/s沿x轴正方向传播
6、时,形成的一维简谐波的波动表达式,(以该质点的平衡位置为坐标原点); (3) 该波的波长 已知: ; ; sT2mA06.srad/T2解:(1) 该质点的振动方程tycostycos06.(2)以波速 u = 2 m/s 沿 x 轴正方向传播时的波动表达式tAycos2cos06.xty(3) 该波的波长 muT4 波函数: )(cosuxtAy txy,例题 1:一广播电台的平均辐射功率为 20Kw,假定辐射的能量均匀分布在以电台为球心的球面上,那么,距离电台 10Km 处电磁波的平均强度为多少? 25232 109.104I mWrPS 4、相干条件:两波源具有相同的频率;具有恒定的相位
7、差;振动方向相同5、相干波源:满足相干条件的波源称为相干波源。6、相长相消的条件: r2相长条件: k3,10,212krr3,210, 相消条件: )( 12k3,210,k12)(rr ,,k小结:波的能量;波的干涉、衍射。作业:P45 相干波的相干条件;P46 例题 9-3预习:驻波二、驻波的波动方程右行波:左行波:合成波:其中: 为驻波的振幅,是 函数;xAA2cos x为质点作简谐振动,是 函数。tytt1、驻波振幅的分布特点波腹与波节 波腹公式:推导:当 , ,振幅最大,为波腹。12cosxA2kkx,210波节公式:,kx210,210412kkx)(2cos1 xtAy)(cs
8、2tytyxAtxyy 2cos2cos21推导:当 , ,振幅最小,为波节。02cosxxAs21k41k,20两个相邻波腹(波节)之间的间距: 21kkxx9-11 解(1)因合成波方程为: 21ytmx mtxttxt4cos12.0 2)4()(cos)()(6406.s. 故细绳上的振动为驻波式振动。(2) 由 得: cosx2)1(kx故波节位置为: ,0)(12k由 得: 1|cos|xx故波腹位置 )2,10()km(3) 由合成波方程可知,波腹处振幅为: m12.0A在 x=1.2m 处的振幅为: 97|.cos.|Ax9-12 (1) )2410(2)40(1cos xtty入)8(xtA反)23410cos(2)408(1cos xtAxtA(2) 驻波方程 )23410cos()241cos( xtxty反入)cs()20cs(2xtAtxAtx10sin4co21sin)4cos(3) 波节 24)2(20cs kxkxx波腹 41o 波节:x=2,6,10,14 ; 波腹:x=0,4,8,12公式小结: srru上为迎着;下为远离。P72 9-17 解:(1)波源远离观察者运动,故 应取负值,观察者听到的声s音频率为: Hz4.971z1034vuvs