哈工大大学物理课件-机械波-刘星斯维提整理详解.ppt

【哈工大大学物理课件-机械波-刘星斯维提整理详解.ppt】主要讲解了机械波中的一个重要概念——驻波。驻波是由两列振幅相同的相干波在同一直线上沿相反方向传播并相遇叠加形成的特殊波形。在驻波中，存在波节（振幅为零的点）和波腹（振幅最大的点）。波节和波腹之间的距离是波长的四分之一。驻波的特点如下： 1. 振幅：在驻波上，不同位置的振幅是变化的，波节处振幅为零，波腹处振幅最大。 2. 相位：相邻的波节或波腹之间的相位差为π，意味着它们振动相反；而相邻两波节间（即波腹）的相位差为0，表示它们振动相同。由于振动因子中不含位置x，所以相位不随时间传播，波形也不传播，这表明能量在驻波中不是沿一个方向传递的。 3. 能量：驻波中平均来说没有能量的传播。虽然在波腹和波节之间能量会瞬间从动能转换为势能，反之亦然，但这种转换是局部的，并非沿着波的方向进行。 半波损失（相位跃变）是指当波从波密媒质传到波疏媒质或者反之时，反射波会发生相位变化。如果波密介质反射波与入射波同相，那么没有半波损失；反之，如果波疏介质反射波在反射点发生半个波长的相位变化，称为半波损失。这种现象在波节和波腹的形成中起到关键作用。 对于两端固定的弦，可以形成多种驻波模式，这些模式被称为简正模式，其数量由弦的长度和振动频率决定。当外加激励的频率与系统的固有频率一致时，会产生强烈的驻波响应，这就是共振现象。 此外，文件还提到了声波的相关知识，包括声强、声强级和不同类型的声波（可闻、次声、超声）。声强级用于量化声音的响度，单位是分贝。超声波因其高频率、强方向性和穿透性等特点，在探测、医疗、工业应用等方面有广泛应用，常见的超声波发生器利用压电效应和磁致伸缩效应。 这份课件详细地介绍了驻波的形成、特点、能量特性和声波的基本性质，对于理解和研究机械波以及相关应用具有重要价值。