内容正文:
中物理
第12章 机械波
人教版 物理(高中)
第三节 波长、频率和波速
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(高二 下)
【回顾】已知波的传播方向,怎样判定质点的振动方向?
一、波长
注意:
“相邻”和“振动相位总是相同的”是波长定义的关键要素,二者缺一不可。
“相位总是相同”的含义是:任何时刻质点相对平衡位置的位移的大小和方向总是相等。
特征:在横波中,两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长。在纵波中,两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长。
2.对波长的理解
(1)波长在数值上等于一个周期内振动在介质中传播的距离,波源振动一个周期,能且仅能产生一个波长的波形。
(2)相距一个(或整数个)波长的两个质点的振动位移在任何时刻都相同,而且振动速度的大小和方向也相同,即相距一个(或整数个)波长的两个质点的振动状态相同。
相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的;
相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。
(3)物理意义:表示波在空间上的周期性。
【例1】.(多选)如图所示的是一列简谐波在某一时刻的波形图象,
下列说法中正确的是( )
A.质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同
B.质点B、F在振动过程中位移总是相等
C.质点D、H的平衡位置间的距离是一个波长
D.质点A、I在振动过程中位移总是相同,它们的平衡位置间
的距离是一个波长
BC
二、周期和频率
即每经历一个周期的时间,当前的波形图与原有的波形图相同。
即每经过一个周期的时间波就沿传播方向传播一个波长的距离。
【例2】.关于波的周期,下列说法错误的是( )
A.波的周期与质点的振动周期相同
B.波的周期是由波源驱动力的频率决定的
C.波的周期与形成波的介质有关
D.经历整数个周期波形图重复出现,只是波向前移动了一段距离
C
三、波速
这一关系虽从机械波得到,但对其他形式的波(电磁波、光波)也成立
注意:波速与质点的振动速度不同。
【例3】.(多选)对机械波关于公式v=λf的理解,正确的是( )
A.v=λf适用于一切波
B.由v=λf知,f增大,则波速v也增大
C.v、λ、f三个量中,对同一列波来说,在不同介质中传播时保持
不变的只有f
D.由v=λf知,波长是2 m的声音比波长是4 m的声音传播速度小一半
AC
物理量
决定