当前课程知识点:大学物理1 (力学、热学) > 期末考试 > 期末考试--期末考试Part3 > 7.1 简谐波的产生
同学们好 下面讲波动
所谓波动呢 就是振动或者扰动在空间的传播
机械波 我们也叫弹性波
是机械振动在介质中的传播
比如弦中的横波 空气中的声波 水波等等
机械振动是依靠质元之间的弹性力传播的
所以机械波只能在介质中传播
电磁波则不然
电磁振动在空间的传播 就是一种电磁波
比如光 就是一种电磁波
电磁波是通过电场强度E 和磁感应强度B
不停的振荡 交互作用变化而传播
所以电磁波无需介质作为载体
可以在真空中传播
我们把机械波和电磁波统称为经典波
经典波代表的是 某种实在的物理量的波动
各种波的物理机制可能不同
但它们具有共同的特征
波动的共同特征是
可以叠加 发生干涉和衍射
微观世界也存在波动
实验发现 电子 质子和中子这些微观粒子
能发生干涉和衍射现象
所以我们说 微观粒子也具有波动性
这种与实在的微观粒子相联系的波
称为德布罗意波
德布罗意波与经典波不同
德布罗意波 不代表任何实在的物理量的波动
我们以机械波为例
下面我们介绍波的基本概念和规律
首先看简谐波是怎么产生的
所谓简谐波 就是简谐振动在空间的传播
比如我现在用手 抖一个橡皮绳
你会看到 手接触的O点的运动状态
逐点的传播到了P点 在绳上形成横波
如果O点做的是简谐振动
那绳上的横波就是简谐波
下面看一个演示 横波演示
注意 质元只是在平衡位置附近做上下振动
质元并没有向前传播
传播的是什么呢
向前传播的是质元的振动状态
就是相位
相位就是代表振动状态
所谓状态 就是在某处的质元在某时刻
它距离平衡位置的距离和运动方向
好 所谓的波速就是相速度
注意 如果这个方向是x轴的话
波速就是x关于t的一阶导数
波速就是相速度
下面看一个实例
这是一个弹性的杆
黑点代表质元
在某一时刻 质元偏离平衡位置
这是平衡位置 的位移
我们用y来代表
这个图形y跟x的关系
就是某时刻 这个横波的波形
或者这个绳 或者这个杆 它的形状
下面我们看纵波演示
所谓纵波呢 就是这个质元振动的方向
和波的传的方向是平行的
我们看一个杆
仍然是0-24这么多个质元
在某一时刻 某些质元离开平衡位置状态
是这个状态
我们把质元相对平衡位置的位移
用y来表示
这样呢 并且把质元离开平衡位置
如果是沿着x方向
沿着右边方向离开的话
我们把位移叫正 否则呢叫负
就画出了某一时刻纵波的波形曲线
好 这一节就讲到这儿 谢谢大家
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