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波速与波长、频率的关系

大西洋仪器网  2015-01-14 15:32   点击 4220

 一、波长(λ

 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叫做波长。(这两点对平衡位置的位移的大小和方向总保持相同;这两点速度大小和方向总保持相同;这两点振动步调总保持相同。)

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振源振动一个周期,波向前传递一个波长                                                                                                                                       振源振动3个周期,波向前传递3个波长

    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也等于波长。

    相隔λ的两个质点的步调总是相同,相隔λ整数倍的两个质点的步调总是相同;相隔λ/2的两个质点的步调总是相反,相隔λ/2的奇数倍两个质点的步调总是相反。一列波可以看做是长度等于波长的一段波的不断重复。

 二、振幅

    在波动中,如果不考虑阻力,各质点离开平衡位置的最大距离都相等,都等于振源的振幅,称为波的振幅。

    振幅越大,振动的能量越大,机械波传递的能量也越大。因此,波的振幅大小是波所传播能量的直接量度。

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 三、波的频率(f)或周期(T

    定义:介质中各质点振动的频率都等于波源的振动频率,我们把这个频率叫做波的频率。波的频率等于在单位时间内通过某点的完整的波的数目。波的频率通常用字母f表示,单位是Hz

    人耳能够感觉到的声波的频率约为20Hz~20000 Hz,男低音歌唱家发出的声音可以低到65 Hz,而女高音歌唱家发出的声音可以高达1180 Hz

    波的周期或频率应由波源决定,与传播波的介质无关。同一列波在不同介质中传播时周期或频率保持不变。每经过一个周期的时间波就由传播方向传播一个波长的距离;每经历一个周期,原有的波形图不改变。

 四、波速(V

 定义:波以一定的速度向前传播,在单位时间内某一波峰或波谷(疏部和密部)向前移动的距离,叫波速。

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 波速反映了振动在介质中传播的快慢程度。波速的大小由介质的性质决定,同一列波在不同的介质中传播速度不同;同一列波在同一介质中匀速传播。

 五、波长、频率(或周期)和波速的关系

 波速等于波长和频率的乘积,虽然这一关系是从机械波得到的,但对其他形式的波(电磁波、光波)也成立。

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来源:大西洋仪器    编辑:wang
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