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大学物理:波长、周期、频率和波速成果!

时间:2023-10-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:波长、波的频率(或周期)和波速都是描述波动的物理量。在同一波线上振动相位差为2π的相邻的两个振动质点之间的距离,叫作波长,用λ表示。图4—3波长示意图单位时间内通过波线上某点的完整波的数目,称为波的频率,用v表示。在不同的介质中,波速是不同的。因为在一个周期内,波传播了一个波长的距离,故有这是波速、波长和频率(周期)之间的基本关系,具有普遍意义,对各类波都适用。

大学物理:波长、周期、频率和波速成果!

波长、波的频率(或周期)和波速都是描述波动的物理量。

在同一波线上振动相位差为2π的相邻的两个振动质点之间的距离,叫作波长,用λ表示。显然,横波上相邻两个波峰之间或相邻两个波谷之间的距离,都是一个波长;纵波上相邻两个密部或相邻两个疏部对应点之间的距离,也是一个波长。图4—3为波长示意图

图4—3 波长示意图

单位时间内通过波线上某点的完整波的数目,称为波的频率,用v表示。频率的倒数叫作波的周期,用T表示,即。波的周期为波前进一个波长的距离所需要的时间。

我们一般用角频率(圆频率)ω来描述波动。角频率是2π时间内传过的完整波的数目,即频率的2π倍,即

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由波动的形成过程可知,波的频率(或周期)在量值上等于波源振动的频率(或周期),与介质无关,即振动在介质中传播时频率不变。

在波动过程中,某一振动状态(即振动相位)在单位时间内传播的距离,称为波速(相速),用u表示。波速的大小和介质的性质有关。在不同的介质中,波速是不同的。例如,在标准状态下,声波在空气中传播的速度为331 m·s-1,而在水中传播的速度为1483 m·s-1

因为在一个周期内,波传播了一个波长的距离,故有

这是波速、波长和频率(周期)之间的基本关系,具有普遍意义,对各类波都适用。值得注意的是,波在介质中的速度与介质中各质点在各自平衡位置附近的振动速度是两个完全不同的概念。

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