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    物体在一定位置附近做来回往复的运动,称为振动。振动是自然界中广泛存在的一种现象,如钟摆的运动、气缸活塞的运动等。这些振动中物体的位置是随时间的变化的,因此又称为机械振动。振动现象并不仅限于力学中的机械振动,在物理学的其他领域中也存在与机械振动类似的振动现象。一般的,任何一个物理量在某一定值附近做反复的变化,都可以称为振动。例如,交流电中电流和电压的反复变化,就是这种现象。振动的传播过程称为波动。在弹性介质中产生的波动,是靠弹性介质质点的机械振动产生和传播的,又称为机械波,水面波和声波都是机械波。光波、无线电波、X射线等可以在真空中传播,并不依赖于弹性介质,这类波称为电磁波。机械波和电磁波在本质上不同,但是都具有波动的共同特性,服从相似的规律。本章先讨论简谐振动的基本规律,然后介绍波动的现象和规律。


•  重点掌握简谐振动方程、波动方程及其物理意义;

•  确切理解简谐振动的合成、波的干涉现象及其规律;

•  了解驻波的形式及其规律。

知识点十 相位差、波程差、波的干涉、驻波
 



一 相位差
若已知在同一介质中传播着两个波频相同的一维简谐波的波动方程:

可得它们在某处引起振动的相位差:

称Δφ为相位差, 为初相位差。
二 波程差
物理定义:

其中 为真空中的波长。
数学定义:
三 波的干涉
如果有两列频率相同、振动方向相同、初相位相同的简谐波相遇,则在相遇区域内出现某些点振动始终加强、而在另一些点振动始终减弱的现象,这种现象称为波的干涉现象。经证明可得:
振动加强的点出现在Δ=±kλ
振动减弱的点出现在Δ=±(k + 1/2)λ
由此可见,计算波程差Δ是解题的关键。
观看波的干涉与叠加演示动画
四 驻波
如果有两列频率相同、振动方向相同、初相位相同的简谐波,沿同一直线相反方向传播,叠加而成的波称为驻波。驻波具有波腹和波节的特点,相邻两个波腹(波节)之间的距离为半个波长。
观看波的干涉与叠加演示动画
观看驻波形成视频演示

    
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