2013年4月自考《物理(工)》串讲第九章(2)
更新时间:2013-04-06 12:58:17
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摘要 2013年4月自考《物理(工)》串讲第九章(2)
第九章 机械波
三、波的能量、能流(识记)
波是振动状态的传播过程也是能量的传播过程。在波的传播过程中,任一质元在任何时刻或任何振动状态下,动能和势能是相等而且是同步变化的,即动能达最大值时势能也大最大值。其总机械能是随时间变化的,在零与最大值之间作周期性变化。
这种能量关系与简谐振动的能量关系是完全不同的,无阻尼简谐振动的情况是动能量大时势能量小,反之亦然,总机械能是守恒的。
波的能量通常用波在一个时间周期内的平均能量密度来表示,机械波的平均能量能量密度与振幅的平方、频率的平方及介质密度成正比,与时间、空间无关。
能流:是指单位时间内通过介质中某面积S的能量。这是一个标量。
能流密度(波的强度):是指通过垂直于波动传播方向的单位面积的平均能流。用I表示,它是一个矢量。也就是说,当波线的方向不同时,它的强度也不同,比如波的折射,折射前后的平均能流是相等的,但是入射波的强度和折射波的强度是不同的,因为它们的波阵面大小与波的方向都发生了改变。
四、惠更斯原理、波的反射与折射(领会)
惠更斯原理的内容是:介质中波到达的各点都可以看作是发射子波的波源,在以后任一时刻,这些子波的包迹就是新的波阵面。(惠更斯原理解释反射与折射)
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