第六章_机械波的形成_波长_周期和波速_全部.ppt

波的能流和能流密度 能流：单位时间内垂直通过某一面积的能量. 平均能流： 能流密度 ( 波的强度 ) I : 通过垂直于波传播方向的单位面积的平均能流. udt S 在弹性介质中传播的机械纵波，一般统称为声波. 可闻声波 20 ~ 20000 Hz 次声波 低于20 Hz 超声波 高于20000 Hz 声强：声波的能流密度. * 二 声强级 超声波和次声波 贝尔（B） 声强级：人们规定声强 （即相当于频率为 1000 Hz 的声波能引起听觉的最弱的声强）为测定声强的标准. 如某声波的声强为 I ， 则比值 的对数，叫做相应于 I 的声强级 LI . 声强：声波的能流密度. 能够引起人们听觉的声强范围： 分贝（ dB ） 极轻 轻 正常 响 震耳 响度 0 10 20 60 70 110 120 声强级dB 10-12 10-11 10-10 10-6 10-5 10-1 1 声强W/m2 引起听觉的最弱声音 树叶的沙沙声 耳语 通常的谈话 交通繁忙的街道 摇滚音乐会 引起痛觉的声音 声源 几种声音近似的声强、声强级和响度 超声波在科学研究和生产上的应用 声纳探测器: 船只上的发射器先向海底发射超声波，然后通过仪器接收和分析反射回来的讯息，从而得到整个海床的面貌. 超声波频率高（ 可达 ）、 能量大、穿透本领大，可用于测量海洋深度，海底地形，探测沉船和鱼群；工业探伤; 医学上用超声波显示人体内部病变部分图象等. 1. 在检测中的应用 B超: 因为不同身体构造反射是不同的，所以高频率声音 ( 超声波 ）可用来作医学成像. 越短的波长，得到的解像度就越高. 2. 在加工处理和医学治疗中的应用 超声波在液体中会引起空化作用, 它可用于捣碎药物制成各种药剂, 食品工业上用于制作调味剂, 建筑业上用于制作水泥乳烛液. 超声波可以用来弄碎肾石, 消毒食物，因为高速的振动会令细菌难以抵抗. 超声波亦可以用来清除眼镜或饰物的污垢. 多普勒超声波扫描术: 利用多普勒效应, 反射超声波物体的运动会改变回声的频率,可测量血流速度. 3. 超声电子学 利用超声元件代替电子元件制作在 内的延迟线, 振荡器, 谐振器, 带通滤波器等仪器, 可广泛用于电视、通讯、雷达等方面. 次声（ ）：在火山爆发、地震、陨石落地、大气湍流、雷暴、磁暴等自然活动中都会有次声产生，次声是研究地球、大气、海洋运动的有力工具. 　 次声波武器: 用振荡频率与人体大脑节律或人体内脏器官固有频率相近的次声波, 使人神经错乱或破坏内脏至死亡. 这是目前威力最大的声波武器. 球 面 波 平 面 波 介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，而在其后的任意时刻，这些子波的包络就是新的波前. 这就是惠更斯原理. 一 惠更斯原理 O 波的衍射 水波通过狭缝后的衍射 波在传播过程中遇到障碍物时，能绕过障碍物的边缘，在障碍物的阴影区内继续传播. 波的衍射 二 波的干涉 几列波相遇之后， 仍然保持它们各自原有的特征（频率、波长、振幅、振动方向等）不变，并按照原来的方向继续前进，好象没有遇到过其他波一样. 在相遇区域内任一点的振动，为各列波单独存在时在该点所引起的振动位移的矢量和. 1 波的叠加原理 频率相同、振动方向平行、相位相同或相位差恒定的两列波相遇时，使某些地方振动始终加强，而使另一些地方振动始终减弱的现象，称为波的干涉现象. 2 波的干涉 水 波 的 干 涉 现 象 * 波源振动 点P 的两个分振动 1）频率相同； 2）振动方向平行； 3）相位相同或相位差恒定. 波的相干条件 * 点P 的两个分振动 常量 讨 论 1 ) 合振动的振幅（波的强度）在空间各点的分布随位置而变，但是稳定的. 其他 振动始终加强 振动始终减弱 2 ) 波程差 若 则 振动始终减弱 振动始终加强 其他 3 ) 讨 论 例 如图所示，A、B 两点为同一介质中两相干波源.其振幅皆为5cm，频率皆为100Hz，但当点 A 为波峰时，点B 恰为波谷.设波速为10m/s，试写出由