高中物理競(jìng)賽教程5.5《機(jī)械波》

1、高考資源網(wǎng)（）您身邊的高考專家版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)15.5機(jī)械波551、機(jī)械波、機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播形成機(jī)械波，波傳遞的是振動(dòng)和能量，而介質(zhì)本身并不遷移。自然界存在兩種簡(jiǎn)單的波：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直時(shí)，稱為橫波；與傳播方向一致時(shí)，叫縱波，具有切變彈性的介質(zhì)能傳播橫波；具有體變彈性的介質(zhì)可傳播縱波，固體液體中可以同時(shí)有橫波和縱波，而在氣體中一般就只有縱波存在了。在波動(dòng)中，波上相鄰兩個(gè)同相位質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做一個(gè)波長(zhǎng)，也就

2、是質(zhì)點(diǎn)作一個(gè)全振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)傳播的距離。由于波上任一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在做受迫振動(dòng)，因此它們的振動(dòng)頻率都與振源的振動(dòng)頻率相等，也就是波的頻率，在波動(dòng)中，波長(zhǎng)?、頻率與傳播速度之間滿足fv（1）Tfv????注意：波速不同于振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度，波速與傳播介質(zhì)的密度及彈性性質(zhì)有關(guān)。552、波動(dòng)方程、波動(dòng)方程如圖551所示，一列橫波以速度沿軸正方向傳播，設(shè)波源O點(diǎn)的振動(dòng)方vx程為：)cos(0????tAy在軸上任意點(diǎn)P的振動(dòng)比O點(diǎn)滯后時(shí)間xvxtp?，

3、即當(dāng)O點(diǎn)相位為時(shí)，P點(diǎn)的相位為)(0???tOPxyv圖551高考資源網(wǎng)（）您身邊的高考專家版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)3則有2211rArA?即振幅與傳播的距離成反比球面簡(jiǎn)諧波的方程為)2cos()(rtrAtry?????式中A是與波源的距離為一個(gè)單位長(zhǎng)度處的振幅。3、波的疊加和干涉當(dāng)空間存在兩個(gè)（或兩個(gè)以上）振源發(fā)出的波時(shí)，空間任一點(diǎn)的擾動(dòng)是各個(gè)波在該點(diǎn)產(chǎn)生的擾動(dòng)的矢量和，這叫做波的疊加原理。當(dāng)有頻率相同、振動(dòng)方向相同的兩列波在空間疊加時(shí)

4、，會(huì)出現(xiàn)某些地方振動(dòng)增強(qiáng)，某些地方振動(dòng)減弱的現(xiàn)象，叫做波的干涉，這樣的兩列波叫相干波。設(shè)有兩列相干波自振源、發(fā)出，兩振源的位相相同，空間任一點(diǎn)P至1S2S1S的距離為，至的距離為（圖552），則兩列波在P點(diǎn)產(chǎn)生的振動(dòng)的相位差1r2S2r為???122rr???當(dāng)為整數(shù)），即當(dāng)波程差kk(2?????時(shí)，P點(diǎn)的合振動(dòng)加2212??????krrr強(qiáng)；當(dāng)，即當(dāng)波程差??)12(???k時(shí)，P點(diǎn)的合振動(dòng)減弱，可見P點(diǎn)振動(dòng)的強(qiáng)弱由波程2)12(