1、第十四章第二讲,第四篇 振动与波动第14章 波的产生和传播,动能:,势能:,介质元振动能量,纵波(体变),练习1. 一平面简谐波在弹性媒质中传播时,某一时刻在传播方向上媒质中某质点在负的最大位移处,则它的能量是:(1)动能为零,势能最大;(2)动能为零,势能为零;(3)动能最大,势能最大;(4)动能最大,势能为零;,答案:(2),答案:(3),练习2. 一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从最大位移处回到平衡位置的过程中(1)它的势能转换成动能;(2)它的动能转换成势能;(3)它从相邻的一段媒质元获得能量, 其能量逐渐增加;(4)它把自己的能量传给相邻的一段媒质元, 其能量逐渐减小;,2.
2、能量密度,平均能量密度,3.能流密度:,单位时间内通过垂直于波线的单位面积的平均能量,能流密度波的强度,自行推导球面波波函数,教材 P424 例5:,设:波速u; 观测者:相对介质速率vr ,接收频率 波源:相对介质速率vs ,振动频率,练习1:公路检查站上警察用雷达测速仪测来往汽车的速度,所用雷达波的频率为 。发出的雷达波被一迎面开来的汽车反射回来,与入射波形成了频率为 的拍频。此汽车是否已超过了限定车速 ?,多普勒效应广泛应用于迅速、准确的速度测量。,1)雷达波由测速仪汽车: 波源静止,接收器运动,汽车接收到的频率为,2)雷达波由汽车测速仪: 接收器静止,波源运动,测速仪接收到的由汽车反射的雷达波频率为,发射波与接收波形成的拍频为,练习2:主动脉内血液的流速一般是0.32m/s,今沿血流方向发射4.0MHz的超声波,该红血球反射回的波与原发射波将形成的拍频是多少?已知声波在人体内传播速度为1.54103 m/s 。,解:,声学:研究物质中机械波的产生、传播、接收及其与物质的相互作用,是一门既古老、又前沿的学科,14.3 声波、超声、次声(了解),14.5 非线性波简介(了解),一、非线性效应对波动的影响,波强度较大时,不能忽略非线性效应的影响。,波强度较大时,非线性效应的影响:,二.实例:孤波,发现:1834年,英国,罗素(运河中发现,水槽中重现),三. 应用,