200324-市物理课

3/24 物理课 - 机械波

1. 概念：机械振动在介质中由近及远的传播就是机械波。
   • 水波、声波就是机械波
   • 无线电波不是机械波
2. 条件
   1. 波源（产生机械振动的物体）
   2. 介质（传播机械振动的介质）
      有振动不一定有机械波；有机械波一定有振动。
3. 特征
   1. 质点在平衡位置附近振动，并不随波迁移。
   2. 质点间存在相互作用，前质点（近波源点）带动后质点（远波源点），后跟前，波由近及远传播。
   3. 质点振动有先后，各质点振动周期与波源相同，且起振方向一致。
      机械波传播的是运动形式和能量
4. 波形图（横波）
   1. 横波：质点振动方向与波的传播方向垂直
   2. 正弦 / 余弦 函数
   3. 凸起：波峰，凹下去：波谷。
   4. 质点振动方向的判断
      • 某一个质点的振动方向是向前质点的方向
      • 某一个质点的振动方向还可以通过画出下一个时刻的波形图来判断（微分思想）
      • 用同样地方法可以判断波的传播方向
   5. 坐标轴
      • x轴：格致店的平衡位置
      • y轴：某一时刻格致店偏离平衡位置的位移
5. 纵波
   1. 传播方向与振动方向同一条直线
   2. 密集处：密部；稀疏处：疏部。
6. 描述波的几个物理量
   1. 波长($\lambda$)
      • 振动位移总是相同的点之间的距离叫做波长
      • 由波源和介质决定
      • 横波当中两个波峰之间的距离就是波长（波谷也是）
   2. 波速($v$)
      • 波在介质中传播的速度
      • 波速是由介质决定的
   3. 周期($T$)
      • 一个波的周期取决于波源的振动周期
      • 周期和介质无关
7. 几个物理量之间的关系： $$v = \frac \lambda T$$