文档介绍：. 两类波的不同之处?机械波 Mechanical waves 的传播需有传播振动的介质;?电磁波 ic waves 的传播可不需介质. ?能量传播?反射 reflection ?折射 refraction ?干涉 interference ?衍射 diffraction 两类波的共同特征 Wave Motion 第三章机械振动与机械波平面简谐波及波动方程哈尔滨工程大学理学院姜海丽波源介质+ 弹性作用机械波 机械波的产生与传播产生条件: 1)波源 Source of vibration ; 2)弹性介质. Medium 波是运动状态的传播,介质的质点并不随波传播. 注意机械波:机械振动在弹性介质中的传播. 机械波的产生条件第三章机械振动与机械波平面简谐波及波动方程哈尔滨工程大学理学院姜海丽横波:质点振动方向与波的传播方向相垂直的波. (仅在固体中传播) 横波与纵波 Transverse wave and longitudinal wave ?特征:具有交替出现的波峰和波谷. Wave crests and troughs 第三章机械振动与机械波平面简谐波及波动方程哈尔滨工程大学理学院姜海丽纵波:质点振动方向与波的传播方向互相平行的波. (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. Dense and loose segments 第三章机械振动与机械波平面简谐波及波动方程哈尔滨工程大学理学院姜海丽*??球面波平面波波前波面波线 波线波面波前 Wave Line, Wave Surface and Wave Front 第三章机械振动与机械波平面简谐波及波动方程哈尔滨工程大学理学院姜海丽 描述波的物理量?波长:沿波的传播方向,两个相邻的、相位差为的振动质点之间的距离,即一个完整波形的长度. Wavelength ?π2 Oy AA ??ux ?第三章机械振动与机械波平面简谐波及波动方程哈尔滨工程大学理学院姜海丽?周期:波前进一个波长的距离所需要的时间. Period TT1???????T u Tu u?????频率:周期的倒数,即单位时间内波动所传播的完整波的数目. Frequency ??波速: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) . Wave speed u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! ! 波速只决定于媒质的性质! 波速只决定于媒质的性质! 第三章机械振动与机械波平面简谐波及波动方程哈尔滨工程大学理学院姜海丽波速与介质的性质有关, ?如声音的传播速度 sm4000 sm343空气,常温左右, 混凝土? Gu?? Eu?? Ku?横波固体纵波液、气体切变模量弹性模量体积模量第三章机械振动与机械波平面简谐波及波动方程哈尔滨工程大学理学院姜海丽下面要用数学表达式描述波线上每一质点在每一时刻的位移,这样的函数 y=f(x,t)称为行波的波动方程。 平面简谐波及波动方程 Wave motion equation 平面简谐波的波动表达式----- 波动方程),(txyy?各质点相对平衡位置的位移 Displacement of each element relative to equilibrium position 波线上各质点平衡位置 Equilibrium position of each element in wave line ?简谐波:在均匀的、无吸收的介质中,波源作简谐运动时,在介质中所形成的波.?平面简谐波:波面为平面的简谐波. 第三章机械振动与机械波平面简谐波及波动方程哈尔滨工程大学理学院姜海丽点O的振动状态 tAy O? cos ?点P u xt?? t 时刻点 P 的运动 t-x/u 时刻点 O 的运动以速度 u 沿 x 轴正向传播的平面简谐波. 令原点 O 的初相为零,其振动方程 tAy O? cos ??)( cosu xtAy P???点P 振动方程时间推迟方法