物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第六章第六章 机械波机械波6 1 6 1 机械波的形成机械波的形成 波长波长 周期和波周期和波速速 波动波动 振动振动在空间在空间的的传播传播过程过程.机械波机械波电磁波电磁波经典波经典波机械振动在机械振动在弹性弹性介质中的传播介质中的传播.交变电磁场在空间的传播交变电磁场在空间的传播.两两类类波波的的不不同同之之处处v机械波的传播需有传机械波的传播需有传播振动的播振动的弹性弹性介质介质;v电磁波的传播可电磁波的传播可不需介质不需介质.2能量传播能量传播2反射反射2折射折射2叠加性叠加性2干涉干涉2衍射衍射两两类类波波的的共共同同特特征征 波动是自然界常见的、重要的物质运动形式波动是自然界常见的、重要的物质运动形式物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第六章第六章 机械波机械波6 1 6 1 机械波的形成机械波的形成 波长波长 周期和波周期和波速速一一 机械波的形成机械波的形成 波是振动运动状态的传播，介质波是振动运动状态的传播，介质的质点并不随波传播的质点并不随波传播.注意注意 机械波机械波 ：机械：机械振动振动在在弹性介质弹性介质中的传播中的传播.（相位的（相位的传播）传播） 波波的的应用应用音响技术：音乐的空间感、环绕感，音乐厅设计音响技术：音乐的空间感、环绕感，音乐厅设计.声纳技术声纳技术: 水中目标的探测、跟踪、通讯、导航等水中目标的探测、跟踪、通讯、导航等.超声技术超声技术: 超声诊断、无创治疗超声诊断、无创治疗.通信技术通信技术: 卫星通信、光纤通信、网络世界卫星通信、光纤通信、网络世界. 产生条件：产生条件：1）波源；）波源；2）弹性介质）弹性介质.物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第六章第六章 机械波机械波6 1 6 1 机械波的形成机械波的形成 波长波长 周期和波周期和波速速横波：质点振动方向与波的传播方向相横波：质点振动方向与波的传播方向相垂直垂直的波的波.（仅在固体中传播（仅在固体中传播 ）二二 横波与纵波横波与纵波 特征：具有交替出现的波峰和波谷特征：具有交替出现的波峰和波谷.物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第六章第六章 机械波机械波6 1 6 1 机械波的形成机械波的形成 波长波长 周期和波周期和波速速纵波：质点振动方向与波的传播方向互相纵波：质点振动方向与波的传播方向互相平行平行的波的波.（可在固体、液体和气体中传播）（可在固体、液体和气体中传播） 特征：具有交替出现的密部和疏部特征：具有交替出现的密部和疏部.物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第六章第六章 机械波机械波6 1 6 1 机械波的形成机械波的形成 波长波长 周期和波周期和波速速OyAA-三三 波长波长 波的周期和频率波的周期和频率 波速波速2 波长波长 ：沿波的传播方向，两个相邻的、相位差：沿波的传播方向，两个相邻的、相位差为为 的振动质点之间的距离的振动质点之间的距离, 即一个完整波形的长度即一个完整波形的长度. 波形图波形图 ：y 表示各质点相对其平衡位置表示各质点相对其平衡位置 x 的的位移位移. （横波和纵波均可用横波和纵波均可用）物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第六章第六章 机械波机械波6 1 6 1 机械波的形成机械波的形成 波长波长 周期和波周期和波速速2 周期周期 ：波前进一个波长的距离所需要：波前进一个波长的距离所需要的时间的时间.2 频率频率 ：周期的倒数，即单位时间内波动：周期的倒数，即单位时间内波动所传播的完整波的数目所传播的完整波的数目.2 波速波速 ：波动过程中，某一振动状态（即：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（相速）振动相位）单位时间内所传播的距离（相速）.注意注意周期或频率只决定于波源的振动周期或频率只决定于波源的振动周期或频率只决定于波源的振动周期或频率只决定于波源的振动! !波速只决定于媒质的性质！波速只决定于媒质的性质！波速只决定于媒质的性质！波速只决定于媒质的性质！物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第六章第六章 机械波机械波6 1 6 1 机械波的形成机械波的形成 波长波长 周期和波周期和波速速波速波速 与介质的性质有关，与介质的性质有关， 为介质的密度为介质的密度.如声音的传播速度如声音的传播速度空气，常温空气，常温左右，左右，混凝土混凝土横横 波波固体固体纵纵 波波液、气体液、气体切变切变模量模量弹性弹性模量模量体积体积模量模量物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第六章第六章 机械波机械波6 1 6 1 机械波的形成机械波的形成 波长波长 周期和波周期和波速速四四 波线波线 波面波面 波前波前*球球 面面 波波平平 面面 波波波前波前波面波面波线波线物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）第六章第六章 机械波机械波6 1 6 1 机械波的形成机械波的形成 波长波长 周期和波周期和波速速 例例 在室温下，已知空气中的声速在室温下，已知空气中的声速 为为340 m/s ，水中的声速水中的声速 为为1450 m/s，求频率为，求频率为200 Hz和和2000 Hz 的声波在空气中和水中的波长各为多少？的声波在空气中和水中的波长各为多少？在水中的波长在水中的波长解解由由 ，频率为，频率为200 Hz和和2000 Hz 的声波在的声波在空气中的波长空气中的波长 刚才的发言，如刚才的发言，如有不当之处请多指有不当之处请多指正。谢谢大家！正。谢谢大家！102021/8/22