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大学物理振动与波

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2021-10-20 23:33:51   2  举报

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AI智能生成

大学物理振动与波整理思路

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大纲/内容

机械波的传播与产生

原因:简谐振动的推导：-kx=ma

机械波的分类

频率周期波速波长的公式和图像中的体现

竖直平面的振动

旋转矢量

简谐振动的能量

Ep=1/2*k*x^2

Ek=1/2*m*v^2

振动合成和分解

同方向同频率，利用平行四边形法则进行叠加，角速度w不变

两个同方向不同频率的合成，利用和差化积公式，2*A*cos[(w2-w1)/2*t]是最大值

李萨如图形，学会看相位找图像

机械波

横波纵波，水面波——重力和表面张力使它们回复到平衡位置

波线波面波前 

频率周期波速波长的公式和图像中的体现

切边模量(横波）弹性模量（纵波） 

平面简谐波

表达式

考虑时间内的位移，导致四种情况出现

行波 Δx=uΔt

波的能量

动能推导：直接用波表达式求导得到速度

势能推导：利用杨氏模量对k进行变化，得到Ep与Ek相等

能量密度：能量除以单位面积

平均能量密度

能流密度：平均能量密度*u*s（u为波速，s为单位面积）

能流密度活剥的强度为能流密度除以面积

波的干涉和衍射

波的叠加原理

波的干涉：波叠加后的一种现象，公式可以利用振动合成的方法

波的衍射:波在传播过程中遇到障碍物，绕过障碍物边缘而继续传播

驻波：由两列振幅相同的相干波在同一直线上沿相反方向传播时叠加而成的

惠更斯原理：即使衍射现象和解释反射和折射定律

多普勒现象

四种情况讨论

推导方式：利用接受到的完整波长的数目改变来推导

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