高中物理競賽教程5.5《機械波》

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機械波551、機械波、機械波機械振動在介質(zhì)中的傳播形成機械波，波傳遞的是振動和能量，而介質(zhì)本身并不遷移。自然界存在兩種簡單的波：質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直時，稱為橫波；與傳播方向一致時，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有橫波和縱波，而在氣體中一般就只有縱波存在了。在波動中，波上相鄰兩個同相位質(zhì)點間的距離，叫做一個波長，也就

2、是質(zhì)點作一個全振動時，振動傳播的距離。由于波上任一個質(zhì)點都在做受迫振動，因此它們的振動頻率都與振源的振動頻率相等，也就是波的頻率，在波動中，波長?、頻率與傳播速度之間滿足fv（1）Tfv????注意：波速不同于振動質(zhì)點的運動速度，波速與傳播介質(zhì)的密度及彈性性質(zhì)有關(guān)。552、波動方程、波動方程如圖551所示，一列橫波以速度沿軸正方向傳播，設(shè)波源O點的振動方vx程為：)cos(0????tAy在軸上任意點P的振動比O點滯后時間xvxtp?，

3、即當(dāng)O點相位為時，P點的相位為)(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諧波的方程為)2cos()(rtrAtry?????式中A是與波源的距離為一個單位長度處的振幅。3、波的疊加和干涉當(dāng)空間存在兩個（或兩個以上）振源發(fā)出的波時，空間任一點的擾動是各個波在該點產(chǎn)生的擾動的矢量和，這叫做波的疊加原理。當(dāng)有頻率相同、振動方向相同的兩列波在空間疊加時

4、，會出現(xiàn)某些地方振動增強，某些地方振動減弱的現(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P至1S2S1S的距離為，至的距離為（圖552），則兩列波在P點產(chǎn)生的振動的相位差1r2S2r為???122rr???當(dāng)為整數(shù)），即當(dāng)波程差kk(2?????時，P點的合振動加2212??????krrr強；當(dāng)，即當(dāng)波程差??)12(???k時，P點的合振動減弱，可見P點振動的強弱由波程2)12(