1,振动和波动的关系：,机械波、电磁波、物质波,振动波动的成因,波动振动的传播,波动的种类：,2,一 机械波的形成,能传播机械振动的媒质（空气、水、钢铁等）,2 介质,作机械振动的物体（声带、乐器等）,1 波源,波是运动状态的传播，介质的质点并不随波传播.,3,二 横波与纵波,1 横波,特点： 波传播方向上各点的振动方向与波传播方向垂直,4,2 纵波（又称疏密波）,例如：弹簧波、 声波,特点：质点的振动方向与波传播方向一致,5,3 复杂波,（本章研究对象）,特点：波源及介质中各点均作简谐振动,特点：复杂波可分解为横波和纵波的合成,例如：地震波,6,三 波长 波的周期和频率 波速,O,y,A,波传播方向上相邻两振动状态完全相同的质点间的距离（一完整波的长度）.,1 波长,7,横波：相邻 波峰波峰 波谷 波谷,纵波：相邻 波疏波疏 波密波密,8,2 周期 T,波传过一波长所需的时间，或一完整波通过波线上某点所需的时间.,3 频率,单位时间内波向前传播的完整波的数目. （1 内向前传播了几个波长）,9,波在介质中传播的速度,4 波速,决定于介质的弹性（弹性模量）和惯性（密度）,与波源情况无关。,10,四个物理量的联系,固体中,气体和液体中,11,例1 在室温下，已知空气中的声速 为340 ms-1，水中的声速 为1 450 ms-1，求 频率为200 Hz和2 000 Hz 的声波在空气中 和水中的波长各为多少？,12,在水中的波长,13,（1）若视空气为理想气体，试证声速 与压强 的关系为 ，与温度 的关系为 . 式中 为气体的摩尔热容之比， 为密度， 为摩尔气体常数， 为摩尔质量.,例2 假如声波在空气中的传播过程可看作绝热过程.,（2）求 和 时，空气中的声速. （空气的 ， ）,14,已知:绝热过程，证 ，,求 ， 时的声速,15,又,由理想气体绝热方程 常量,取微分，得,16,时空气中声速,（2）,时声速,17,波线（wave line）,表示波的传播方向的射线（波射线）,波面 波阵面（wave surface）,媒质振动相位相同的点组成的面（同相面）,波前（wave front）,任一时刻 波源最初振动状态在各方向上传到的点的轨迹. 波前是最前面的波阵面,五 波线 波面 波前,性质,（3）各向同性介质中，波线垂直于波阵面.,（2）波阵面的推进即为波的传播.,（1）同一波阵面上各点振动状态相同.,18,分类（1）平面波,（2）球面波,按波的性质,机械波（ mechanical wave ）,电磁波（electromagnetic wave ）,纵波（longitudinal wave ）,按波线与振动方向关系,横波（transverse wave ）,19,按波面形状,平面波（plane wave ）,球面波（spherical wave ）,柱面波（ cylindrical wave ）,按复杂程度,简谐波（simple harmonic wave ）,复波（ compound wave ）,按持续时间,连续波（continued wave ）,脉冲波（pulsating wave ）,按波形是否传播,行波（ travelling wave ）,驻波（standing wave ）,