波動(dòng)---振動(dòng)狀態(tài)在空間的傳播過(guò)程叫做波動(dòng)，機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播形成機(jī)械波。咱們舉個(gè)例子就懂了：水波： 波在水里面?zhèn)鞑?，這個(gè)波叫做機(jī)械波，這個(gè)過(guò)程叫做波動(dòng)，聲波：聲音在空氣中傳播。聲音是機(jī)械波，傳播聲音是波動(dòng)。

這些波都有共同的特征：具有一定的傳播速度，都能產(chǎn)生反射，折射，干涉和衍射。

上面我們介紹了機(jī)械波和波動(dòng)的基本概念，我們來(lái)講一下產(chǎn)生

【機(jī)械波的產(chǎn)生條件】：

? ? ?需要 二 個(gè)部分：波源，（必要條件）傳播介質(zhì)

?為什么需要這兩個(gè)部分： 因?yàn)閭鞑ソ橘|(zhì)具有一定的“恢復(fù)力”，若離開(kāi)平衡位置一定會(huì)產(chǎn)生彈力回到那個(gè)位置，由于慣性的影響，會(huì)運(yùn)動(dòng)超過(guò)平衡位置，所以我們說(shuō)：慣性和彈性介質(zhì)決定了機(jī)械波的傳播的過(guò)程。

【波傳播的特點(diǎn)】：波的傳播是運(yùn)動(dòng)的，但是介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)是不隨波傳播的。就比如聲波是運(yùn)動(dòng)的，但是空氣是不隨波運(yùn)動(dòng)的。

【簡(jiǎn)諧波】：波源及介元做簡(jiǎn)諧振動(dòng)。

【橫波和縱波】

上面的傳播介質(zhì)里面有質(zhì)元：我們稱 波動(dòng)的質(zhì)元與波的傳播方向垂直叫做橫波。

?波的傳播方向和振動(dòng)方向一致叫做縱波。

【橫波傳播的特點(diǎn)】：橫波運(yùn)動(dòng)在垂直方向，橫波的振動(dòng)在水平方向。橫表示垂直，縱表示平行。

我們引入【波射線】和【波陣面】來(lái)描述機(jī)械波。

?【描述波的四個(gè)物理量】：波速，波長(zhǎng) Rameda，周期，頻率。

波速 m： 單位時(shí)間內(nèi)傳播的距離

波長(zhǎng)?：在波傳播過(guò)程中，波峰的相位差

周期：波傳播一個(gè)完整的波形所需要的時(shí)間

頻率：波在單位時(shí)間內(nèi)傳播完整波形個(gè)數(shù)

? ???

【描述波的物理量之間的關(guān)系】：

在一定的介質(zhì)中，波速是恒定的，所以波長(zhǎng)由波源的頻率?

10.2 平面簡(jiǎn)諧波：

? ? ? 簡(jiǎn)諧波的定義： 在彈性介質(zhì)中形成的波叫做簡(jiǎn)諧波。（所以說(shuō)機(jī)械波也是簡(jiǎn)諧波，所以簡(jiǎn)諧波也可以用波射線和波陣面描述）

? ? ??平面簡(jiǎn)諧波：波陣面為平面。

一，波函數(shù)：

? 我們把波函數(shù)又叫做波動(dòng)方程，用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示波動(dòng)（前面用波射線和波振面描述機(jī)械波，現(xiàn)在用2D的數(shù)學(xué)函數(shù)描述波的運(yùn)動(dòng)）。

我們?nèi)〔▊鞑シ较蛏先∫稽c(diǎn) O作為原點(diǎn)，波的傳播方向?yàn)閤軸的正方形，假設(shè)波的傳播做簡(jiǎn)諧振動(dòng)： （和第一章的震動(dòng)聯(lián)系起來(lái)了）

我們可以通過(guò)波源的振動(dòng)狀態(tài)來(lái)求波線上任意P的振動(dòng)。

一，時(shí)間延遲法：（運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，運(yùn)動(dòng)了位移x）

? ? ?若波源位于坐標(biāo)原點(diǎn)O：

我們說(shuō)過(guò) 波源的振動(dòng)狀態(tài)來(lái)確定 ：我們記 波源振動(dòng)方程為

由于波是振動(dòng)的 經(jīng)過(guò) t 時(shí)間到達(dá)位置P（波是運(yùn)動(dòng)的）

? ? [cos和之前簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)沒(méi)有太大的區(qū)別，就是t改變了，時(shí)間延遲了?????

其中利用x-y圖描述的是波的軌跡（類似于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的點(diǎn)）

二、相位落后法【未完善】

【波振動(dòng)狀態(tài)】的傳播是【相位的傳播】，所以波的振動(dòng)狀態(tài)改變，會(huì)牽一發(fā)動(dòng)相位。

【波程差（單位 m）】：

利用簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程來(lái)計(jì)算：

? ? 把?

波函數(shù)的物理意義：

? 在簡(jiǎn)諧波波函數(shù) y=f（x，t）中，自變量是x和t。

（1）當(dāng)自變量x=d時(shí)，波函數(shù)變成x=d處的振動(dòng)方程。

? ? ?

10.3 波的能量和能流：

? 一、波的能量及能量密度：

? ?首先要明確的是波的傳播過(guò)程：

波源的振動(dòng)狀態(tài)通過(guò)彈性介質(zhì)傳播出去，導(dǎo)致質(zhì)元振動(dòng)。

【能量的產(chǎn)生】：波源的能量隨著波的傳播傳到彈性介質(zhì)，質(zhì)元的振動(dòng)導(dǎo)致具有動(dòng)能，由于介質(zhì)發(fā)生形變，產(chǎn)生了勢(shì)能。

我們用一個(gè)模型來(lái)具體描述波的能量：

以質(zhì)元為研究對(duì)象，定量研究Ek、Ep和E的大小。

? ? ? ? ? ? ?同理：我們研究Ep 得知（具體推導(dǎo)看書(shū)p49），Ek和Ep表達(dá)式一樣。

得到

我們得到以下規(guī)律：。

1.任意體積元的動(dòng)能，勢(shì)能，總機(jī)械能 均隨著x，t做周期性變化，且變化是同相位的。

?2.當(dāng)在平衡位置，機(jī)械能最大。

3.體積元的位移最大，機(jī)械能，勢(shì)能，動(dòng)能都為0；

綜上：我們看到介質(zhì)元的能量不是一個(gè)常數(shù)是一個(gè)隨著（x和t）做周期變化的變量。

但是這個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)是能量守恒的，所以質(zhì)元不斷地接受能量又釋放能量。所以，研究介質(zhì)中單位體積的波動(dòng)能量是非常有必要的。

能量密度

?（波的能量密度），由于E與x，t有關(guān)系。所以能量密度也是與x，t相關(guān)做周期性變化。

二、波的能流和能流密度 ? 波強(qiáng)

由于波在介質(zhì)中流動(dòng)，我們把它叫做"能流"（波能流動(dòng)）。

能流：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)介質(zhì)中垂直于"波流"某面積的能量。

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三、波的吸收

? ? ? 我們考慮到實(shí)際情況，波的傳播是要消耗能量的。導(dǎo)致波的強(qiáng)度和振幅逐漸減小，轉(zhuǎn)換為其他形式的能量。

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