目的要求掌握描述波的特征量及其相互关系的物理意义，掌握波函数的建立方法，理解波函数的物理意义，理解波的能量传播特性和能量流，理解惠更斯原理，掌握根据波的叠加原理和相干条件，我们将利用相干性增强和减弱的条件来分析和计算相干性问题。 了解驻波的形成和多普勒效应的原因 - 机械波的基本特征 - 20..1 机械波的形成条件。 振动的传播过程称为波动。 机械振动在介质中的传播过程称为机械波。 产生机械波的必要条件：波源是发生机械振动的物体； 介质是可以传播机械振动的弹性材料。 波源带动弹性介质中相邻粒子振动，振动依次传播到后续相邻粒子机械波，其振动时间和相位依次滞后。 波动现象是介质中各个质点运动状态的集体表现，各个质点仍在各自的平衡位置附近振动。 20.1.2 横波和纵波 机械波中，横波只能出现在固体中； 纵波可以出现在气体、液体和固体中。 空气中的声波是纵波。 液体表面的波动比较复杂，不是简单的纵波或横波。 软弹簧 软绳 软弹簧 20.1.3 波线和波面 20.1.4 波长 周期 频率 波速 波速 单位时间内振动状态（振动相位）的传播速度，也称为相速度。 机械波速取决于弹性介质的物理性质。 具有相同波长振动状态的两个相邻粒子之间的距离。 周期波形穿过一个波长所需的时间。
频率周期的倒数。 取决于波源的振动频率。 波的传播方向、波速——平面简谐波的波函数——20.20.2.1波函数的概念及其表达式、正向传播波函数推导、正向波表达式、反向波表达式、同时振动状态定位在该点的振动方程为平面简谐波沿波速轴向前传播。 建立波动方程的方法：确定该波的传播方向和引起A点的振动方程； 建立坐标； 选取时间 t 上的任意点 P； 在A点振动方程中加t（超前时）或减t（滞后时）即可得到该坐标系下的波动方程； 20.2.2 波函数的物理意义 波函数成为一条波线 质点处距原点一定距离处的质点振动初相的波动方程表示各振动质点在波线上相对的位置分布到给定时刻各自的平衡点，即给定该时刻的时间，波函数描述了给定时间的波形。 给定，波函数描述了波线上给定位置处的质点的振动方程。 波浪线上各点的简谐振动图。 振动曲线。 波形。 曲线图形。 研究对象。 物理意义。 特征。 某个粒子在某一时刻的位移随时间的变化而变化。 波线上每个质点的位移随着位置的变化而变化。 确定粒子曲线的形状很重要。 某曲线形状随t变化。 正向平移，从振动曲线可以得知某一时刻的方向。 参考下一个时刻周期T。从波形曲线中可以得知幅度A。 该时刻每个粒子的位移只能由t=0时的波形提供。 某个粒子方向的振幅A是指前一个粒子（1）A点的速度大于零； (2) B点静止； (3)C点向下移动； (4)D点振动速度小于零。
请在筛选状态下点击您认为正确的答案。 t时刻以波速沿u轴反方向传播的简谐波波形如下所示。 0.05cos 单位：秒。 这个波是正向波还是反向波？ 比较并找出 0.05 初始相位 20-10..前向波 0...05 cos 处的粒子振动。 请在显示模式下点击您认为正确的答案。 平面谐波方程为（1）振动滞后时间、相位和位移； (2)振动滞后相位、时间和位移； (3)振动位移及滞后时间、相位； 动态滞后时间。 (4)振动滞后相位、振动位移和振动终点选择。 请在筛选状态下点击您认为正确的答案。 平面谐波方程为（1）振动滞后时间、相位和位移； (2)振动滞后相位、时间和位移； (3)振动位移及滞后时间、相位； 动态滞后时间。 (4)振动滞后相位、振动位移和振动终点选择。 请在筛选状态下点击您认为正确的答案。 平面谐波方程为（1）振动滞后时间、相位和位移； (2)振动滞后相位、时间和位移； (3)振动位移及滞后时间、相位； 动态滞后时间。 (4)振动滞后相位、振动位移和振动终点选择。 请在筛选状态下点击您认为正确的答案。 平面谐波方程为（1）振动滞后时间、相位和位移； (2)振动滞后相位、时间和位移； (3)振动位移及滞后时间、相位； 动态滞后时间。
(4)振动滞后相位、振动位移和振动终点选择。 请在筛选状态下点击您认为正确的答案。 平面谐波方程为（1）振动滞后时间、相位和位移； (2)振动滞后相位、时间和位移； (3)振动位移及滞后时间、相位； 动态滞后时间。 (4)振动滞后相位、振动位移和振动末端选择——波浪能和能量流——20.20.3.1波浪能现象：若将一根软绳(弹性介质)分成多个小单元(体积单元)最大变形、最小变形、最大力矩波形 波过程中，各体积单元产生不同程度的弹性变形。 各体积元以弹性势能以变化的振动速率上下振动物理资源网，并具有振动动能。 行波能量。 行波能量特性。 比较波过程和振动。 过程能量变化规律的异同 能量密度 20.3.2 波能流单位： - 波绕射 - - 波绕射 - 20.20.4.1 惠更斯原理 7.6.1 惠更斯原理 波在介质中传播到每一点都可以看作作为一种能够发射小波的新型波源。 此后的任何时刻，这些小波的包络面就是当时的波面。 20.4.2 波的衍射 7.6.2 波的衍射 当波在向前传播过程中遇到障碍物（或障碍物中的间隙）时，利用惠更斯原理的小波包络，波线将发生弯曲和衍射。 面部概念的定性解释。 衍射现象是否显着取决于波长与障碍物（或障碍物中的间隙）的线性度的比率。 衍射是波传播过程的特征之一。
绕过障碍物（或障碍物中的间隙）的现象称为波的衍射（或绕射）。 水波衍射的照片 水波衍射的照片 11) 声波的衍射) 声波的衍射 - 隔墙有耳朵 隔墙有耳朵 22) 电磁波的衍射) 电磁波的衍射 - 看电视 看电视 波衍射的例子波衍射的例子 11. 衍射是波所特有的现象。 衍射是波所特有的现象。 所有波都可以衍射。 所有波都可以衍射。 。 但要发生明显的衍射，明显的衍射现象需要满足一定的条件。 当不满足时，当不满足时，衍射现象就存在。 衍射现象虽然存在，但因为不明显所以并不明显。 但由于它是一种微不足道的衍射现象，我们不容易观察到它。 。 11、你能试着解读一下，你能试着解读一下“闻其声不见其人，闻其声不见其人”所包含的物理知识吗？ 物理知识？ 22、在一些偏远山区，收音机可以接收清晰的声音信号，而电视信号不清晰。 你可以用电视信号来，你能根据你所学的物理知识给出合理的解释吗？ 解释？ 思考与讨论 思考与讨论 人耳听到的声音的频率范围： 人耳听到的声音的频率范围： - 人耳听到的声音的波长范围： 人耳听到的声音的波长范围人耳： - 人眼可以看到的可见光 波长范围： 人眼可以看到的可见光波长范围： - 医院里有一种“BB超声”仪器，常用来检测人体内部器官的位置和位置。 为了检测可能的病变，该仪器定位人体内脏器官的位置并检测可能的病变。 为什么这个仪器使用的是超声波而不是普通的声波？ 为什么该设备使用超声波而不是普通声波？ 思考与讨论 思考与讨论 1）超声波的频率范围大于）超声波的频率范围大于，其对应的波，其对应的波长小于17mm长17mm；； 22）超声波的频率高，所以）超声波的频率高，所以超声波超声波的波长短，不易衍射。 超声波的波长短，不易衍射。 它们在一定距离内沿直线辐射并沿直线发射。 它在一定距离内沿直线传播，具有良好的方向性，因此它传播且具有良好的方向性，所以拍摄到的图像清晰。
图像清晰。 ——波浪的干涉—— 20.当两个水波在池塘里相遇时会发生什么？ 当两个水波在池塘里相遇时会发生什么？ 生命现象 生命现象 结论：当两个波相遇时，位移发生综合变化； 阶段结论：当两个波相遇时，位移发生综合变化； 相遇后，波的形状和传播与相遇前相同，两者相遇后，波的形状和传播与相遇前相同，它们都保持各自的运动状态，继续运动。传播时，它们不保持各自的运动状态而继续传播，且互不影响。 影响。 11. 相遇之前，相遇之前 22. 相遇的瞬间，相遇的瞬间 33. 相遇的过程，相遇的过程 44. 相遇之后，相遇之后 实验研究 实验研究 20.4。 1 波的叠加原理图解 过程分解过程 分解 生命中波的独立传播和叠加生命中波的独立传播和叠加。 开会的时候，会议室里讨论的声音，大家都脸红了。 会议室里的声音很大，但每个人的声音还是听得清。 虽然声音很大，但是每个人的声音还是能够辨别出来。 水波干涉 20.4.2 波的干涉 两个波满足频率相同、振动方向相同、相位差恒定的条件： 现象：满足上述条件的两个波在介质中相遇叠加时，（振幅是最大的）机械波，其他固定粒子的振动总是抵消或减弱（最小振幅）。
它可以使叠加区内某些固定的局部粒子的振动始终增强能产生干涉现象的波。 相干波： 相干波源： 相干波对应的波源。 使组合振动始终加强的干扰。 相长干扰： 相消干扰： 导致组合振动始终减弱的干扰。 从水波的干涉图案中，尝试分析每个增强区域中的任意点。 从水波的干涉图样中，尝试分析每个增强区的任意粒子与两个波源之间的距离。 规则是什么？ 那么弱化区呢？ 粒子与两个波源之间的距离有什么规则？ 那么弱化区呢？ 思考与讨论 思考与讨论 组合振幅和组合初始相位分别导致 P 点的振动为 10cos 20cos。 因此，该表达式的含义是空间中每个点的组合幅度 A 保持恒定。 如果给定点 P，则它是常数。 移动相位差使P点的振动分别为10cos 20cos。