第十六章机械波与电磁波机械波与电磁波
§ 16-1 机械波的产生与传播
1,波源,2,媒质波动是振动的传播过程。
机械波,机械振动在媒质中的传播过程。
横波,质点的振动方向和波的传播方向垂直纵波,质点的振动方向和波的传播方向平行二、机械波的分类一、产生机械波的条件电磁波,变化的电场和变化的磁场在空间的传播过程。
x
y
横波的波动过程振动方向波的传播方向
x
y
横波的波动过程振动方向波的传播方向纵波的波动过程波的传播方向质点振动方向疏 密疏 密 疏波阵面 (波面 ),由振动相位相同的点所组成的面。
平面波,波阵面为一平面球面波,波阵面为一球面波线 (波射线 ),波的传播方向波前,最前面的波前三、波阵面 波线平面波的波面与波线在各向同性媒质中波线和波面垂直波面波线球面波的波面与波线波面波线在各向同性媒质中波线和波面垂直
VΔ =V V′
VΔ
V
B Δp = VV
媒质的体积变形根据实验，应变与应力成正比，即：
容变模量 B 对于给定的媒质是一常量体变模量B
应变（胁变）
体积增量应力（胁强）
Δ Vp
p V
V′
p Sf=
媒质的拉伸变形
lΔl
f f
Y l=Sf Δl
根据虎克定律，应力与应变成正比，即：
弹性模量 Y 对于给定的媒质是一常量
Sfσ = 应力 lΔ l 应变
Y 杨氏弹性模量媒质的剪切变形应力与应变成正比，即：
弹性模量 G 对于给定的媒质是一常量
G 切变弹性模量
qG=Sf
应变q
切向应力Sf
q
S
f
f
流体 （气体、液体）
固体
ρu = B
γ
ρu =
p RT= γ
ρ
对于理想气体
ρu = Y纵波 ρu = G横波波的传播速度
γ 比热容比
ρ 媒质的密度波长 —— 在同一条波线上，周相差为 2π
的两质点间的距离。
频率和周期只决定于波源，和媒质无关。
波长和频率周期 —— 传播一个波长距离所用的时间。
频率 —— 在单位时间内通过观察点的完整波数目。
= Tu l n=u l1= Tn
n=u l
l l l
n l个周期、频率、波长、波速之间的关系