文档介绍：比如:空气、水、弦线等(气体、液体、固体).§6-1基本概念与基本物理量一、机械波产生的必要条件1、波源二、机械波的基本类型传播机械振动的媒介物质,其内部质元之间具有弹性相互作用的介质。、弹性介质(媒质)1、横波:、纵波:、异同点水面波是什么波?三、波动过程的几何描述球面波:::在波传播过程中的任一时刻,::。在各向同性的均匀介质中,波射线恒与波阵面垂直,沿波线方向各质点的振动相位依次落后。波线波面波面波线平面波球面波波面波线波线波面本质上:波动过程是波源的振动状态和能量(机械振动状态通过弹性介质)向外传播的过程。形象理解:波动过程是波阵面不断向前推进的过程振动状态(相位)在单位时间内传播的距离称为波速,也称之相速。1、波速u固体媒质中横波波速为四、特征物理量及相互关系G为固体媒质的切变弹性模量,为介质的密度弦线中的横波波速为:T为弦线中的张力,为弦的线密度∴机械横波只能在固体中传播,而机械纵波可以在所有介质中传播波的传播速度依赖于介质的弹性形变切变体变长变固体流体横波:质元振动方向垂直于传播方向要求介质必须具有垂直于传播方向的切变弹性纵波可以在所有弹性介质中传播k为介质的体变弹性模量,为密度理想气体中纵波波速:为气体的摩尔热容比,Mmol为气体的摩尔质量,T为热力学温度,R为气体的普适常数,为气体的密度机械波的传播速度是由弹性介质的力学性质决定的,与波源的振动速度、频率等无关。固体媒质中纵波波速:Y为媒质杨氏弹性模量,为介质的密度在同一种固体媒质中,横波波速比纵波波速小些液体和气体中纵波波速:介质决定波源决定3、波长描写波动过程在空间上的周期性2、波的周期和频率波的周期:一个完整波形通过介质中某固定点所需的时间,用T表示。描写波动过程在时间上的周期性波的频率:单位时间内通过介质中某固定点的完整波形的数目,用表示。同一波线上相邻的位相差为2的两质点的距离。4、相互联系它表达了沿x轴正、反方向传播的、波阵面垂直于波的传播方向的平面的波动过程,称为平面波的波动方程。又因为函数的具体形式是余弦函数,所以又叫做平面余弦波或平面简谐波的波动方程。二、运动学方程(波函数)上述偏微分方程在一定条件下的一个特解为:它是一种理想化的、最简单的波动过程,一切真实的、复杂的波都可以看成是这种波的迭加。三、根据振动方程求波函数已知一列沿x轴正方向传播的平面简谐波,波速为u,x=0处质元的振动方程为:求在x轴上距离o点为x的一点P的振动方程。在波的传播过程中,振动状态由0点向P点传递。因此,P点的振动始终比o点的振动落后的时间所以,p点的振动方程:该方程即为沿x轴正向传播的平面简谐波的波动方程很明显,沿着波传播方向,各质点的振动依次落后同理,对于沿x轴负方向传播的平面简谐波称为波矢(角波数),它表示在2长度内所具有的完整波形的数目。平面简谐波的波动方程的不同表达形式: