一平面简谐波的波函数设有一平面简谐波沿轴正方向传播,波速为,坐标原点处质点的振动方程为OPx考察波线上点(坐标),点比点的振动落后,点在时刻的位移是点在时刻的位移,由此得表示质点在时刻离开平衡位置的距离.OPx由于为波传播方向上任一点,因此上述方程能描述波传播方向上任一点的振动,具有一般意义,即为沿轴正方向传播的平面简谐波的波函数,又称波动方程.可得波动方程的几种不同形式:利用和波函数质点的振动速度,加速度二波函数的物理含义(波具有时间的周期性)则令1一定,变化表示点处质点的振动方程(的关系)波线上各点的简谐运动图令(定值)则yox2一定变化该方程表示时刻波传播方向上各质点的位移,即时刻的波形(的关系)方程表示在不同时刻各质点的位移,即不同时刻的波形,体现了波的传播.O3、都变OPx如图,设点振动方程为点振动比点超前了4沿轴方向传播的波动方程从形式上看:波动是波形的传播.从实质上看:波动是振动的传播.对波动方程的各种形式,应着重从物理意义上去理解和把握.故点的振动方程(波动方程)为:例1一平面简谐波沿轴正方向传播,已知振幅,,.在时坐标原点处的质点在平衡位置沿轴正向 运动.求:(2)波形图;(3)处质点的振动规律并作图.(1)波动方程;解(1)写出波动方程的
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式O(m)(2)求波形图波形方程O2.01.0-1.0时刻波形图(m)(3)处质点的振动规律并作图处质点的振动方程(m)O1.0-1.02.0O******处质点的振动曲线123412341.0例2一平面简谐波以速度沿直线传播,波线上点A的简谐运动方程求:(1)以A为坐标原点,写出波动方程;(2)以B为坐标原点,写出波动方程;(3)求传播方向上点C、D的简谐运动方程;(4)分别求出BC,CD两点间的相位差.ABCD5m9m8m单位分别为m,s).,;((1)以A为坐标原点,写出波动方程ABCD5m9m8m(2)以B为坐标原点,写出波动方程ABCD5m9m8m法1:B点相位比A点超前ABCD5m9m8m法2:B为坐标原点,A为参考点任意点的波函数可写为:(3)写出传播方向上点C、D的运动方程点C的相位比点A超前ABCD5m9m8m点D的相位落后于点AABCD5m9m8m(4)分别求出BC,CD两点间的相位差ABCD5m9m8m