大学物理光学课件.ppt

1 波动 振动在空间的传播过程叫做波动。波动是一种重要的运动形式。,2.常见的波,第12章 机械波,（1）机械波：机械振动在媒质中的传播。（2）电磁波：变化电场和变化磁场在空间中的传播。,机械波与电磁波的本质不同，传播机理不同，但其基本传播规律相同。,12-1 机械波的产生和传播,本节要点：1.机械波产生的条件是什么？2.波传播的物理实质是什么？3.描写波动的物理量有哪些？它们的关系如何？,一 机械波的产生条件,2、弹性介质：质元之间以弹性力相联系。,1、波源：作机械振动的物体。,横波:质元振动方向垂直于波的传播方向。纵波:质元振动方向平行于波的传播方向。,简谐波：若媒质中的所有质元均按一定的相位传播规律做简谐振动，此种波称为简谐波.,简谐波是一种最简单、最重要的波，一切复杂的波都是由简谐波合成的结果。,以下我们主要讨论简谐横波。,二、波的传播,1.波是振动状态的传播,2)媒质中各质元在各自平衡位置附近运动.,1)媒质中各质元受到弹性力作用.,3）上游的振动状态被下游重复,所以“波是振动状态的传播”。,4)有些质元的振动状态相同，这些点称作同相位点。,相邻的同相点间的距离叫做波长，它们的相位差是2,时间差是T。,结论：,2.波是相位的传播,沿着波的传播方向，各质元的相位依次落后。,a点和b点相位差,振动状态的传播速度,三、波的特征量,2、周期T：波向前传播一个波长的时间。,3、波速:波动过程中，某一振动状态（即振动相位）单位时间内所传播的距离.,1、波长：两相邻同相点间的距离。波形曲线上一个完整波形的长度.,频率：单位时间内波动所传播的完整波的数目.,固体,弹性模量,波速u主要决定于媒质的性质和波的类型(横波、纵波)。,四、波的几何描述,波线：沿波的传播方向作的一些带箭头的线。波线的指向表示波的传播方向。,波阵面：波在同一时刻到达的各点组成的面。同时开始振动，相位相同。,波前：最前方的波面即是波前。,平面波：波面为平面,球面波：波面为球面,柱面波：波面为柱面,平面波,球面波,1、在各向同性介质中传播时，波线和波阵面垂直。,2、在远离波源的球面波波面上的任何一个小部份，都可视为平面波。,