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365体育备用网址物理(工)復習指導十九

365体育备用网址物理(工)復習指導十九

 

  1、當表達式中t為常量時,則位移y表示在給定刻波線上各質點的振動位移,這時的波形曲線相當于在t時刻的一張快照。這時波線上任意兩點間的相位差就是:gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  Δφ=2π(x2x1)/λ (其中的負號表示沿x方向上后一點的相位落后與前一點的相位)gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  2、當x給定時,y將只是t的函數,表示離原點距離為x的質點在不同時刻的振動位移。實際上是表示給定點的振動情況。作出的曲線則是該質點的振動曲線。gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  3、當x,t都變化時,則運動方程就表示了波形的傳播。它表示在t1時刻,x處的振動位移到t1+Δt時刻已傳播到x+vΔt)處,前一時刻前一個振動位移和后一時刻后一個振動位移是相同的,可見波在這段時間Δt里移動(傳播)了一段距離Δx。gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  這里要能夠根據Δφ=2π(x2x1)/λ求解行波中兩點間距離與相位差的關系。gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  三、波的能量、能流(識記)gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  波是振動狀態的傳播過程也是能量的傳播過程。在波的傳播過程中,任一質元在任何時刻或任何振動狀態下,動能和勢能是相等而且是同步變化的,即動能達最大值時勢能也大最大值。其總機械能是隨時間變化的,在零與最大值之間作周期性變化。gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  這種能量關系與簡諧振動的能量關系是完全不同的,無阻尼簡諧振動的情況是動能量大時勢能量小,反之亦然,總機械能是守恒的。gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  波的能量通常用波在一個時間周期內的平均能量密度來表示,機械波的平均能量能量密度與振幅的平方、頻率的平方及介質密度成正比,與時間、空間無關。gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  能流:是指單位時間內通過介質中某面積S的能量。這是一個標量。gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  能流密度(波的強度):是指通過垂直于波動傳播方向的單位面積的平均能流。用I表示,它是一個矢量。也就是說,當波線的方向不同時,它的強度也不同,比如波的折射,折射前后的平均能流是相等的,但是入射波的強度和折射波的強度是不同的,因為它們的波陣面大小與波的方向都發生了改變。gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  四、惠更斯原理、波的反射與折射(領會)gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  惠更斯原理的內容是:介質中波到達的各點都可以看作是發射子波的波源,在以后任一時刻,這些子波的包跡就是新的波陣面。(惠更斯原理解釋反射與折射)gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  五、波的疊加原理、波的干涉、駐波(識記)gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  當不同波源產生的波在同一介質中傳播時,各波在相遇后保持原有的特性(頻率、波長、振動方向)不變,這就是波傳播的獨立性。在各波的重疊區內,任一時刻,質點的振動位移是各個波單獨存在時在該點引起的振動位移的矢量和,這就是波的疊加原理。gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  波的干涉不是簡單的兩個或多個波的疊加,它的產生有幾個條件:gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  頻率相同、振動方向相同,波源初相位差恒定或初相位差為零。這幾個條件缺一不可。gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  波在干涉時,若兩振動在交匯點P的相位差為π的偶數倍時,合振幅為最大,若相位差為π的奇數倍時,合振幅為最小。gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  相位差的計算公式為:gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  Δφ=(φ2φ1)2π(r2r1)/λgU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  當Δφ=(φ2φ1)為0時,波程差(r2r1)等于0或半波長的偶數倍(也就是波長的整數倍)各點合振動的振幅量大(相長干涉);在波程差等于半波長的奇數倍的各點合振動的振幅最小(相消干涉)。gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  這里要特別注意,波的相位差及振動相位差的關系:gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  對于單個振動質點來說,它的相位差只能是兩個不同時刻的相位差值。gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  對于一個波來說,除了指某質點在某兩個時刻的相位之差外還有同一時刻兩個不同位置處質點的相位之差,如兩點沿波線相距一個波長λ,則相位差為2π;相距δ則相位差為Δφ=2πδ/λ;對于質點同時受幾個單獨振動來說,其相位差是指同一時刻這一振動與另一振動相比存在的相位差。gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  對于兩個波同時到達某一點的情況,也是比較同時到達該點的這一振動與那一振動的相位差(Δφ),如果兩波源的相位差(初始值)為φ2φ1,再加上兩波源到達該點時具有的路程差δ可推算出相應的相位差2πδ/λ,就等于兩個振源發出的波同時到達某一點的相位差,這就是上面公式中的相位差表達式,它綜合了上面幾種情況,明確兩波的相位差對討論波的干涉是十分重要的。gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  根據這些公式應能計算干涉加強和減弱處滿足的條件(如速度、位置等)gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  駐波是由兩列振幅相同的相干波在同一直線上沿相反方向傳播所形成的波。它是干涉波的一種特殊情形。主要應對駐波的特征進行明確:gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  1、駐波的波形是駐立的,不向任何方向移動。gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

  2、駐波的各個分段獨立地振動,沒有什么“跑動”的波形,在各段之間沒有能量傳波。(但段內是有能量流動的)。gU5365投注平台_365bet官网本科_365bet官网報名_首頁

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