内容正文:
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1.基本考察点:波长、周期、频率和波速;
2.难点与常考点:公式与图像的综合应用;
3.题型及难度:以选择题、计算题为主,难度中等。
12.3 波长、频率和波速
x /cm
y /cm
0
v
1
2
3
4
5
6
已知波的传播方向,怎样判定质点的振动方向?
引入:
一、波长
1.定义:在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。
通常用“”表示。
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。
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。
一、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
一、波长
二、周期和频率
1.定义:波上各个质点的振动周期或频率是相同的,它们都等于
波源的振动周期或频率,这个周期或频率也叫做波的周期或频率。
2.决定因素:波的周期或频率由波源决定,与介质无关。
3.关系:周期T和频率f互为倒数,即f=。
4.物理意义:振动周期(或频率)是描述波的“时间周期性”的物理量。
5.时空关系:在一个周期的时间内振动在介质中传播的距离等于一个波长
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